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
Tích hợp robot giúp doanh nghiệp sản xuất quy mô vừa nâng cao độ chính xác

Tích hợp robot giúp doanh nghiệp sản xuất quy mô vừa nâng cao độ chính xác

Những tiến bộ trong tích hợp robot và sản xuất tự động đang giúp các doanh nghiệp quy mô vừa và nhỏ tiếp cận công nghệ tiên tiến, nâng cao hiệu quả vận hành và tăng khả năng cạnh tranh.
Tối ưu hóa quỹ đạo bay của UAV dạng quadcopter sử dụng thuật toán A cải tiến với chiến lược heuristic thích ứng

Tối ưu hóa quỹ đạo bay của UAV dạng quadcopter sử dụng thuật toán A cải tiến với chiến lược heuristic thích ứng

Nghiên cứu này đề xuất giải pháp lập kế hoạch quỹ đạo toàn cục cho UAV bốn cánh quạt (Quadcopter), nhằm tối ưu hóa thời gian thực hiện, giảm số lượng nút cần mở rộng, đồng thời bảo đảm tính khả thi và an toàn của nhiệm vụ bay.
Nhận định phiên giao dịch ngày 11/11: Chưa nên sử dụng đòn bẩy cao

Nhận định phiên giao dịch ngày 11/11: Chưa nên sử dụng đòn bẩy cao

VN-Index phục hồi mạnh trong phiên 10/11, tăng gần 29 điểm và tiến sát vùng kháng cự 1.750-1.760 điểm. Tuy nhiên, áp lực chốt lời ngắn hạn có thể gia tăng sau nhịp tăng mạnh, khiến thị trường xuất hiện những đợt rung lắc. Nhà đầu tư được khuyến nghị duy trì tỷ trọng cổ phiếu hợp lý, tận dụng các nhịp điều chỉnh để giải ngân từng phần và chưa nên sử dụng đòn bẩy cao.
Thị trường chứng khoán ngày 10/11: VN Index tăng gần 29 điểm, bất động sản và ngân hàng hút dòng tiền

Thị trường chứng khoán ngày 10/11: VN Index tăng gần 29 điểm, bất động sản và ngân hàng hút dòng tiền

VN Index có phiên tăng mạnh tới gần 29 điểm nhờ lực cầu cải thiện trên diện rộng. Nhóm bất động sản dẫn đầu với mức tăng 2,79%, trong khi ngân hàng và chứng khoán cũng đồng loạt khởi sắc. Thanh khoản vượt bình quân 20 phiên, còn khối ngoại đảo chiều mua ròng gần 475 tỷ đồng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/11/2026: Tuổi Tỵ vận trình khởi sắc, tuổi Mùi cần thận trọng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/11/2026: Tuổi Tỵ vận trình khởi sắc, tuổi Mùi cần thận trọng

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 11/11/2026 nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
Gần 500 tỉ đồng tài trợ cho 11 dự án nghiên cứu hợp tác Việt Nam - Nhật Bản

Gần 500 tỉ đồng tài trợ cho 11 dự án nghiên cứu hợp tác Việt Nam - Nhật Bản

Ngày 09/11/2026, tại Tokyo, trong khuôn khổ Diễn đàn công tư về hợp tác kinh tế, khoa học và công nghệ Việt Nam - Nhật Bản, Bộ KH&CN Việt Nam và Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ Nhật Bản (MEXT) đã trao văn kiện tài trợ 11 dự án hợp tác nghiên cứu thuộc Chương trình NEXUS.
AI và Project Glasswing: Thách thức an ninh mạng mới đối với hệ thống điều khiển công nghiệp

AI và Project Glasswing: Thách thức an ninh mạng mới đối với hệ thống điều khiển công nghiệp

Trong các đợt dừng hoạt động để bảo dưỡng, nhà máy thường có nhiều thay đổi về nhân sự, thiết bị, hệ thống cảnh báo và tuyến đường di chuyển. Sự tham gia đồng thời của chủ đầu tư, nhiều nhà thầu và lực lượng ứng phó bên ngoài khiến công tác xử lý tình huống khẩn cấp trở nên phức tạp hơn. Vì vậy, kế hoạch ứng phó không thể chỉ dựa trên quy trình vận hành thông thường mà cần được điều chỉnh theo đúng trạng thái thực tế của nhà máy.
BIDV: cầu nối tài chính góp phần thúc đẩy hợp tác chiến lược Việt Nam - Nhật Bản

BIDV: cầu nối tài chính góp phần thúc đẩy hợp tác chiến lược Việt Nam - Nhật Bản

Ngày 09/11, tại Tokyo (Nhật Bản), trong khuôn khổ hoạt động của Đoàn doanh nghiệp đi cùng Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đến thăm chính thức Nhật Bản, Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV) đã tham gia nhiều chương trình ý nghĩa để góp phần thúc đẩy hợp tác kinh tế và đối tác chiến lược Việt Nam - Nhật Bản.
Nghị quyết 57 tạo chuyển biến mạnh về khoa học, công nghệ và chuyển đổi số

Nghị quyết 57 tạo chuyển biến mạnh về khoa học, công nghệ và chuyển đổi số

Sau gần hai năm triển khai Nghị quyết 57-NQ/TW, Việt Nam đạt nhiều kết quả nổi bật trong hoàn thiện thể chế, tăng cường nguồn lực, phát triển hạ tầng số, nâng cao năng lực nghiên cứu và thúc đẩy thương mại hóa sản phẩm công nghệ.
Việt Nam và Nhật Bản thúc đẩy đồng sáng tạo công nghệ, phát triển chuỗi giá trị mới

Việt Nam và Nhật Bản thúc đẩy đồng sáng tạo công nghệ, phát triển chuỗi giá trị mới

Trong khuôn khổ chuyến thăm chính thức Nhật Bản, sáng 9/11 (giờ địa phương), Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam dự Diễn đàn Công tư về hợp tác kinh tế và khoa học - công nghệ Việt Nam - Nhật Bản tại Tokyo.
master