Vai trò của năng lượng điện hạt nhân như một công nghệ phát thải thấp

Công nghiệp - Năng lượng
13/12/2025 04:07
Công nghệ phát thải thấp là loại công nghệ và phương pháp giúp giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính và các chất thải ô nhiễm khác vào khí quyển so với hoạt động sản xuất năng lượng hoặc kinh tế truyền thống. Mục đích chính của loại công nghệ và phương pháp này là giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và chống biến đổi khí hậu. Trong đó, năng lượng điện hạt nhân được xem là tối ưu cho mục tiêu phát thải thấp.
aa

So sánh mức độ phát thải của các nguồn nguyên liệu nhà máy điện

Nhà máy điện hạt nhân không thải ra carbon dioxide trong quá trình tạo ra điện năng. Trong vòng đời của nhà máy điện hạt nhân bao gồm: khai thác, chế biến, và lưu trữ chất thải uranium thì nhà máy phát ra lượng khí thải CO2 thấp hơn đáng kể so với dùng nhiên liệu hóa thạch để tạo ra điện năng. Theo Hiệp hội hạt nhân thế giới, năng lượng hạt nhân phát thải khí CO2 chỉ chiếm chưa đến 5% lượng khí thải CO2 trên toàn cầu.

Ảnh minh họa
Ảnh minh họa nhà máy điện hạt nhân.

Than đá là một trong những nguồn phát thải nhiều carbon khi sử dụng để tạo ra điện năng. Việc dùng than đá trong ngành điện thường đi kèm phát thải một lượng lớn carbon dioxide và các chất thải ô nhiễm môi trường sống, như lưu huỳnh và oxit nito. Những loại khí thải này tác động rất tiêu cực đến môi trường sống và cũng là nguồn góp phần gây biến đổi khí hậu. Các nhà máy điện than có thể thải ra tới 900gr carbon dioxide cho mỗi kWh được tạo ra. Điều này khiến than đá trở thành một trong những nguồn năng lượng gây hại nhất cho môi trường sống trên toàn cầu.

Khí đốt tự nhiên, như là một loại nhiên liệu hóa thạch có phát ra khí thải trong quá trình sản xuất, vận chuyển và đốt cháy để tạo ra điện năng. So với than đá thì khí đốt tự nhiên khi dùng có lượng khí thải carbon thấp hơn, chỉ thải ra 400gr carbon dioxide cho mỗi kWh. Tuy nhiên, việc sử dụng nó vẫn tiềm ẩn những lo ngại về ô nhiễm môi trường. Một vấn đề quan trọng là việc phát thải khí metan - một loại khí nhà kính mạnh có thể bị rò rỉ ở tất cả các giai đoạn của chu trình sản xuất và vận chuyển khí đốt tự nhiên. Rò rỉ khí metan có thể xảy ra trong các quá trình: khoan giếng, vận chuyển bằng đường ống và lưu trữ. Những rò rỉ này góp phần đáng kể đến hiện tượng nóng lên toàn cầu, vì metan có tiềm năng gây hiệu ứng nhà kính cao hơn carbon dioxide.

Điện mặt trời và điện gió - nguồn năng lượng thân thiện với môi trường vì chúng không thải ra carbon dioxide trong quá trình tạo ra điện năng. Tuy nhiên, vòng đời của chúng, bao gồm: khai thác vật liệu cần thiết, sản xuất pin và tuabin và việc xử lý sau đó vẫn có thể thải ra một lượng nhỏ carbon.

Lò phản ứng hạt nhân tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, Lâm Đồng  Ảnh: L.V
Lò phản ứng hạt nhân tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, Lâm Đồng. Ảnh: L.V

Hiệu suất của các nguồn năng lượng khác nhau

Lò phản ứng hạt nhân có mật độ năng lượng cao khiến nó trở nên hấp dẫn để sử dụng tạo ra điện năng trong ngành điện. Một kg urani-235 có thể giải phóng năng lượng tương đương khoảng 1,5 tấn than. Điều này có được là do mật độ năng lượng của nhiên liệu hạt nhân và hiệu suất cao của các quá trình phân hạch hạt nhân. Các lò phản ứng hạt nhân hiện đại có thể đạt hiệu suất từ 33% đến 37%. Tuy nhiên, việc sử dụng các lò hạt nhân vẫn còn hạn chế do các vấn đề về xử lý chất thải phóng xạ và nhận thức của công chúng.

Nhà máy điện than có hiệu suất thấp hơn, thường chỉ khoảng 30% đến 35%. Một phần đáng kể năng lượng trong quá trình đốt than tạo điện năng sẽ mất đi dưới dạng nhiệt. Điều này làm cho điện than kém hiệu quả hơn so với một số nguồn năng lượng thay thế.

Nhà máy điện khí (đặc biệt là loại nhà máy sử dụng công nghệ tuabin khí chu trình hỗn hợp) có hiệu suất cao lên đến 60%. Trong quá trình tạo ra điện năng thì nhiệt lượng hình thành từ quá trình đốt cháy khí đốt tự nhiên được dùng để tạo ra hơi nước dẫn động tuabin và phát điện năng. Điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu suất tổng thể của quá trình tạo ra điện năng.

Nguồn năng lượng tái tạo, như mặt trời và gió cũng có những đặc điểm riêng về hiệu suất. Các tấm pin mặt trời có hiệu suất từ 15% đến 27% tùy thuộc công nghệ được dùng để chế tạo pin và điều kiện vận hành. Trong khi đó tuabin gió có thể đạt hiệu suất từ 40% đến 50%, nhưng hiệu suất này cũng phụ thuộc điều kiện thời tiết và thời điểm trong ngày/mùa trong năm.

Phối cảnh Nhà máy Điện LNG Bạc Liêu
Phối cảnh Nhà máy Điện LNG Bạc Liêu

Độ tin cậy

Nhà máy điện hạt nhân có độ tin cậy cao, cung cấp sản lượng điện ổn định và có thể dự đoán được. Nhà máy điện hạt nhân có thể hoạt động liên tục trong vòng liệu hóa thạch hiện tại với tương lai là các nguồn năng lượng tái tạo mang tính chi phối. Để đạt mục tiêu này đòi hỏi cách tiếp cận toàn diện, gồm: nghiên cứu khoa học; đổi mới công nghệ; chính sách quản lý chặt chẽ; hợp tác quốc tế.

Việc tiến hành đánh giá toàn diện các rủi ro và xây dựng các chiến lược quản lý rủi ro một cách hiệu quả là điều vô cùng cần thiết đối với năng lượng hạt nhân. Thêm nữa, nghiên cứu phát triển công nghệ mới, như Lò phản ứng module kích cỡ nhỏ và công nghệ tái chế chất thải cần luôn được tiếp tục nhằm cải thiện tính an toàn và hiệu quả kinh tế của điện hạt nhân.

Cuối cùng, điện hạt nhân phải được xem là một phần không thể thiếu trong hệ thống năng lượng toàn cầu, với tiềm năng đóng góp đáng kể trong mục tiêu phát triển bền vững và chống biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, để đạt được điều này thì cần phải vượt qua những thách thức và rào cản hiện tại, đảm bảo sự cân bằng giữa: hiệu quả kinh tế - an toàn - môi trường - trách nhiệm xã hội.

Nguyễn Tiến Dũng

Bauman Moscow State Technical University, VAA

Tudonghoangaynay.vn
tan-hoang-minh
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/10/2026: Tuổi Ngọ vận trình khởi sắc, tuổi Tỵ cần thận trọng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/10/2026: Tuổi Ngọ vận trình khởi sắc, tuổi Tỵ cần thận trọng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/10/2026 mang đến những dự báo thú vị về vận trình của 12 con giáp trên các phương diện công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe. Mỗi con giáp sẽ có những cơ hội và thử thách riêng. Cùng khám phá những điểm đáng chú ý trong ngày để chủ động hơn trong công việc và cuộc sống.
Thị trường chứng khoán ngày 21/10: Cổ phiếu Vin khoe sắc tím, dòng tiền lan tỏa khắp thị trường

Thị trường chứng khoán ngày 21/10: Cổ phiếu Vin khoe sắc tím, dòng tiền lan tỏa khắp thị trường

VN Index bất ngờ bật tăng gần 47 điểm trong bối cảnh thanh khoản cải thiện và sắc xanh lan tỏa ở nhiều nhóm ngành. Bộ ba VIC, VHM và VRE đồng loạt tăng trần, đóng góp khoảng 31 điểm cho chỉ số, trong khi ngân hàng, chứng khoán và bất động sản cũng giao dịch tích cực.
Kết nối hợp tác châu Á - Thái Bình Dương, thúc đẩy ứng dụng AI trong sản xuất

Kết nối hợp tác châu Á - Thái Bình Dương, thúc đẩy ứng dụng AI trong sản xuất

Sự kiện tại Đài Loan (Trung Quốc) ngày 20/10 quy tụ đại diện các hiệp hội công nghệ, tự động hóa và doanh nghiệp trong khu vực, hướng tới chia sẻ kinh nghiệm ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), tháo gỡ rào cản triển khai và tìm kiếm cơ hội hợp tác trong lĩnh vực sản xuất thông minh.
Ngành Cơ khí - Điện trước xu thế chuyển đổi xanh

Ngành Cơ khí - Điện trước xu thế chuyển đổi xanh

Song song với cơ hội, quá trình chuyển đổi xanh cũng đặt ra thách thức không nhỏ cho ngành Cơ khí, nhất là với khối doanh nghiệp nhỏ và vừa do hạn chế về nguồn vốn, nhân lực, công nghệ và khả năng tiếp cận chính sách. Do đó, việc tạo lập các kênh đối thoại để cung cấp thông tin chuẩn xác, giải pháp công nghệ khả thi và kết nối các nguồn lực tài chính phù hợp là điều kiện then chốt để tháo gỡ điểm nghẽn cho doanh nghiệp.
BIDV - Top 50 Doanh nghiệp dẫn đầu về ESG

BIDV - Top 50 Doanh nghiệp dẫn đầu về ESG

Vừa qua, Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV) được vinh danh trong Top 50 Doanh nghiệp dẫn đầu về ESG tại Việt Nam năm 2026.
Nhận định phiên giao dịch ngày 21/10: Hạ tỷ trọng trong các nhịp hồi kỹ thuật

Nhận định phiên giao dịch ngày 21/10: Hạ tỷ trọng trong các nhịp hồi kỹ thuật

VN-Index hồi phục nhẹ trong phiên 20/10 nhờ lực cầu bắt đáy cuối phiên, nhưng các chỉ báo kỹ thuật vẫn cho thấy xu hướng ngắn hạn suy yếu. Nhà đầu tư được khuyến nghị tận dụng các nhịp hồi kỹ thuật để cơ cấu danh mục, hạ tỷ trọng cổ phiếu và hạn chế sử dụng đòn bẩy khi thị trường chưa xác nhận tạo đáy.
Thị trường chứng khoán ngày 20/10: VN Index thoát hiểm cuối phiên nhưng dòng tiền vẫn dè dặt

Thị trường chứng khoán ngày 20/10: VN Index thoát hiểm cuối phiên nhưng dòng tiền vẫn dè dặt

Tưởng chừng thị trường tiếp tục chìm trong sắc đỏ khi VN Index có lúc mất hơn 10 điểm, nhưng lực cầu cuối phiên đã kéo chỉ số trở lại. Cổ phiếu thép và xây dựng đồng loạt khởi sắc, dù dòng tiền vẫn chưa đủ mạnh để tạo cú bứt phá.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/10/2026: Tuổi Thìn gặp thời thuận lợi, tuổi Tý cần thận trọng trong quyết định

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/10/2026: Tuổi Thìn gặp thời thuận lợi, tuổi Tý cần thận trọng trong quyết định

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/10/2026 dự báo những chuyển biến đáng chú ý về công việc, tài chính, tình duyên và sức khỏe của 12 con giáp. Trong khi một số tuổi có cơ hội khẳng định năng lực, mở rộng các mối quan hệ, những tuổi khác nên dành thêm thời gian cân nhắc trước các quyết định quan trọng. Giữ tinh thần chủ động, biết lắng nghe và sắp xếp công việc hợp lý sẽ giúp mỗi con giáp tận dụng tốt hơn những cơ hội trong ngày.
IEEE VTS Motor Vehicle Challenge 2027: Tìm giải pháp tiết kiệm năng lượng cho xe tự hành

IEEE VTS Motor Vehicle Challenge 2027: Tìm giải pháp tiết kiệm năng lượng cho xe tự hành

Cuộc thi IEEE VTS Motor Vehicle Challenge 2027 đặt ra bài toán phối hợp điều khiển động cơ, lực kéo và góc lái nhằm giảm tiêu thụ năng lượng, bảo đảm an toàn vận hành và tối ưu khả năng tiếp nhận điện không dây khi phương tiện di chuyển. Hạn đăng ký tham gia là ngày 31/1/2027.
Eximbank xuất hiện cổ đông tổ chức mới sở hữu hơn 1% vốn

Eximbank xuất hiện cổ đông tổ chức mới sở hữu hơn 1% vốn

Ngân hàng TMCP Xuất Nhập khẩu Việt Nam (Eximbank - Mã: EIB) vừa công bố danh sách cổ đông nắm giữ từ 1% vốn điều lệ trở lên tính đến ngày 14/10 với sự xuất hiện của Viconship.
master