Vận tải biển thải ra lượng khí nhà kính tương đương 3% tổng lượng phát thải toàn cầu. Tổ chức hàng hải quốc tế (IMO) cam kết cắt giảm khí thải của ngành này tới 30% vào năm 2030 và loại bỏ khí thải hoàn toàn vào năm 2050.
Trong bối cảnh đó, năng lượng hạt nhân là một giải pháp hấp dẫn cho một ngành phụ thuộc vào nhiên liệu bunker gây ô nhiễm cao.
Dù các nhiên liệu sạch hơn như amoniac đang được phát triển nhưng chi phí vẫn còn đắt đỏ. Vì vậy, việc vận hành các tàu chở hàng khổng lồ dựa vào nhiên liệu sạch là một “vấn đề gần như không thể vượt qua”, theo Mikal Boe, CEO công ty công nghệ nhân Core Power (Anh).
Để giải quyết, công ty ông dẫn đầu cùng với công ty đóng tàu HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering (Hàn Quốc) và công ty điện lực Southern Co. (Mỹ) để phát triển các tàu thương mại sử dụng lò phản ứng hạt nhân không phát thải carbon.
Dù đối mặt với thách thức kỹ thuật, quy định quản lý và chi phí ban đầu cao nhưng Boe cho rằng, giải pháp này có thể giúp tàu chạy nhanh hơn, chi phí vận hành thấp hơn và chở được nhiều hàng hơn.
Liên danh do Core Power dẫn đầu đặt mục tiêu đưa tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân ra khơi vào năm 2035, sử dụng lò phản ứng từ TerraPower, công ty công nghệ khí hậu được tỉ phú Bill Gates hậu thuẫn. Southern Co., công ty đã hoàn thành nhà máy điện hạt nhân mới đầu tiên tại Mỹ sau nhiều thập niên, sẽ đóng góp chuyên môn.
Lò phản ứng trên biển đầu tiên được triển khai trên tàu ngầm Mỹ vào năm 1955. Một số tàu thương mại vận hàng bằng năng lượng hạt nhân như tàu NS Savannah (hạ thủy vào năm 1959) đã được phát triển nhưng phần lớn sau đó bị rút lại do chi phí cao và các vấn đề kỹ thuật. Hiện nay, khoảng 160 tàu trên toàn cầu sử dụng năng lượng hạt nhân, chủ yếu là tàu quân sự và tàu phá băng của Nga ở Bắc Cực.
Một số công ty vận tải biển đang thử nghiệm nhiên liệu không phát thải carbon như amoniac, hoặc lắp thêm cánh buồm cho tàu. Hãng vận tải biển Maersk của Đan Mạch vận hành các tàu container chạy bằng methanol carbon thấp và một số tàu khác sử dụng nhiên liệu hydro. Tuy nhiên, chuỗi cung ứng cho các nhiên liệu này vẫn đang phát triển và nguồn cung chưa sẵn sàng cho các đội tàu lớn.
Jose Esteve, người đứng đầu bộ phận thị trường điện và khí đốt xa bờ của công ty kiểm nghiệm sản phẩm Bureau Veritas (Pháp) lạc quan rằng, ngành hạt nhân có thể cung cấp lò phản ứng để chuyển đổi đội tàu toàn cầu. Ông kỳ vọng, tàu chạy bằng năng lượng nguyên tử sẽ được thử nghiệm vào giữa thập niên 2030 và sử dụng rộng rãi vào cuối thập niên đó.
Tuy nhiên, việc chuyển sang đội tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân đòi hỏi thay đổi lớn về quy định quản lý. Các công ty bảo hiểm thương mại không bảo hiểm tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân do chi phí tiềm tàng của một vụ tai nạn hạt nhân quá cao. Nếu không có bảo hiểm, ít cảng dân sự cho phép tàu này cập bến.
Theo George Moore, nhà khoa học của Viện Nghiên cứu quốc tế Middlebury ở Monterey, California, cũng có những lo ngại đáng kể về an toàn và an ninh. Dù nhiên liệu hạy nhân dự kiến được sử dụng để vận hành tàu hàng không có nồng độ uranium, nhưng vẫn có tính phóng xạ. Các tàu hàng dễ bị cướp hoặc phá hoại, làm tăng nguy cơ sự cố hạt nhân cố ý. Tàu thương mại cũng kém bền hơn tàu quân sự, tăng rủi ro rò rỉ phóng xạ do va chạm.
Moore cho rằng, các công nghệ hạt nhân mới có thể giúp giảm rủi ro này. Tàu hải quân thường dùng lò phản ứng nước áp lực để luân chuyển nước nóng dưới áp lực cao. Vì vậy, nếu sự cố xảy vật liệu phóng xạ có thể phát tán xa. Các công ty như TerraPower đang phát triển lò phản ứng hoạt động ở áp suất thường, giúp hạn chế vùng nguy hiểm trong trường hợp xảy ra tai nạn, với mục tiêu giới hạn vùng khẩn cấp chỉ trong phạm vi con tàu.
Nếu các vấn đề được giải quyết, tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân sẽ có nhiều lợi thế: không phát thải, không tốn chi phí nhiên liệu, cho phép chạy tốc độ tối đa, giao hàng nhanh hơn, tăng doanh thu và chở được thêm 10% hàng hóa do không cần bồn nhiên liệu. Tàu cũng giảm thời gian dừng để tiếp nhiên liệu, thường mất khoảng một tháng mỗi năm, theo Sangmin Park, Phó Chủ tịch HD Korea Shipbuilding.
Các lò phản ứng đang được xem xét cho tàu hàng có thể có đủ nhiên liệu hạt nhân để sử dụng trong nhiều thập niên, về cơ bản đáp ứng nhu cầu năng lượng của toàn bộ vòng đời dự kiến của tàu.
Chủ tàu cũng sẽ tiết kiệm được tiền bằng cách không mua nhiên liệu, dù sẽ mất thời gian để có lợi nhuận vì chi phí đầu tư ban đầu cao. Các hệ thống năng lượng hạt nhân rất đắt đỏ. Sangmin Park ước tính, một con tàu mới chạy bằng năng lượng hạt nhân sẽ có giá gấp đôi hoặc thậm chí gấp ba giá của một tàu chở hàng tiêu chuẩn. Nhưng trong vòng đời dự kiến 25 năm của một con tàu, tổng chi phí sẽ ít hơn một nửa.
“Tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân tốt cho lượng khí thải nói chung, nhưng về lâu dài cũng tốt cho kinh tế”, Park nói.
Lê Linh (Theo Bloomberg)
