Nhà máy lọc uranium từ nước biển có thể đi vào vận hành đầy đủ trong vòng một thập kỷ tới, đáp ứng nhu cầu lớn về uranium của Trung Quốc.
Công tác xây dựng có thể bắt đầu sớm nhất vào năm 2026. Sau khi hoàn thành, nhà máy có công suất lọc hàng tấn uranium một năm từ nước biển, được cho là có trữ lượng uranium cao gấp 1.000 lần so với lòng đất. Viện Hàn lâm Vật lý Kỹ thuật Trung Quốc, đơn vị quản lý phát triển vũ khí hạt nhân, chỉ đạo dự án cùng với sự hỗ trợ từ các viện nghiên cứu như Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.
Uranium rất khó khai thác từ nước biển. (Ảnh: Shutterstock).
"Ngành công nghiệp hạt nhân là một ngành công nghiệp chiến lược công nghệ cao, nền tảng quan trọng của an ninh quốc gia. Nguồn uranium đóng vai trò chủ chốt trong hệ thống chu kỳ nhiên liệu hạt nhân", Cao Shudong, tổng giám đốc Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc, chia sẻ hôm 10/5.
Trung Quốc đang thiếu hụt uranium với trữ lượng chỉ ở mức 170.000 tấn, thấp hơn so với Pháp. Với tốc độ xây dựng 6 - 8 lò phản ứng hạt nhân một năm, Trung Quốc sẽ cần khoảng 35.000 tấn uranium mỗi năm, tính đến năm 2035, có nghĩa nguồn dự trữ của nước này sẽ cạn kiệt trong vòng 5 năm tới. Nếu điều đó xảy ra, Trung Quốc sẽ phải dựa vào nhiên liệu nhập khẩu. Nhưng dây chuyền nguồn cung toàn cầu có thể biến động trong tình hình căng thẳng chính trị.
Theo các chuyên gia, an ninh uranium đe dọa kế hoạch trở thành nhà sản xuất năng lượng hạt nhân lớn nhất thế giới vào năm 2030 của Trung Quốc. Chi tiết kỹ thuật về quá trình xây dựng nhà máy khai thác uranium chưa được tiết lộ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đã đạt những thành tựu lớn trong việc biến ý tưởng này thành hiện thực. Chẳng hạn, hiệu quả của vật liệu hấp thụ uranium tăng hơn 30 lần từ thập niên 1960, theo nghiên cứu gần đây của Đại học Thanh Hoa.
"Phát triển công nghệ lọc uranium từ nước biển sẽ giúp đảm bảo nguồn uranium cho phát triển năng lượng hạt nhân trong tương lai", giáo sư Ye Gang và cộng sự tại Viện Hạt nhân và Công nghệ năng lượng mới, nhấn mạnh trong nghiên cứu công bố hồi tháng 3 trên tạp chí của Đại học Thanh Hoa.
Que Weimin, tổng thư ký của Liên minh tiến bộ công nghệ lọc uranium từ nước biển Trung Quốc, cho biết vẫn còn nhiều thách thức về mặt công nghệ. Dù nhà máy thử nghiệm sẽ đi vào sản xuất muộn nhất năm 2035, uranium do nhà máy cung cấp chắc chắn sẽ có chi phí cao hơn khả năng chi trả của các nhà máy điện hạt nhân. Khung thời gian để tiến tới sản xuất thương mại là năm 2050, bởi công nghệ này khó khăn không kém xây dựng Mặt Trời nhân tạo. Uranium trong nước biển tồn tại theo lượng rất nhỏ. Nguyên tố phóng xạ này cũng liên kết với oxy và carbon ở dạng tương đối bền không dễ dàng tương tác với hóa chất khác, khiến việc lọc uranium vô cùng khó khăn.
Các nhà khoa học ở Trung Quốc và nhiều nước khác đã nghĩ ra nhiều giải pháp. Vật liệu hấp thụ khả thi nhất hiện nay là amidoxime, hợp chất hóa học có thể hút các hạt uranium trôi nổi. Để tăng tính hiệu quả, giới nghiên cứu sử dụng amidoxime cùng với vật liệu khác từ đất hiếm tới protein để tăng cường liên kết. Nhưng chi phí của công nghệ này vẫn cao. Trong thí nghiệm thực địa, các vật liệu có thể pha tạp khoáng chất khác trong nước biển như vanadium. Chi phí để lọc 1 kg uranium từ nước biển lên tới hơn 1.000 USD, cao gấp 10 lần chi phí khai thác từ lòng đất.