Thay vì dựa vào rất lớn các lò phản ứng truyền thống có giá hàng tỉ USD, việc chuyển sang những lò nhỏ sẽ không tốn kém, nhiều lò dựa trên thiết kế được sử dụng trong các tàu ngầm hay tàu thủy chạy bằng hạt nhân. Với kích cỡ nhỏ sẽ chuyển việc xây dựng từ hiện trường về nhà máy, nơi có môi trường được kiểm soát chặt chẽ. Ngoài ra, các lò phản ứng mini sẽ cần ít công nhân để xây dựng và ít gia đình phải di dời hơn đến các địa điểm xa nơi xây dựng. Paul Genoa thuộc Viện Năng lượng nguyên tử, một cơ quan trong ngành công nghiệp ở Washington cho rằng, một cuộc chạy đua toàn cầu đang diễn ra để phát triển thiết kế lò phản ứng nhỏ. Ông ước tính rằng hơn 20 quốc gia đã bày tỏ sự quan tâm rất nghiêm túc trong việc mua các lò phản ứng mini.

Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) cho biết ước tính đến năm 2030 ít nhất 40 (và có thể nhiều hơn 90) các lò phản ứng nhỏ sẽ được hoạt động. Trong đó hơn một nửa là các nước chuẩn bị xây dựng nhà máy hạt nhân trong những năm tới, sẽ chọn lựa những thiết kế nhỏ hơn, đơn giản hơn này.

Nhiều dự án đang được tiến hành

Nga là một nước áp dụng sớm các lò phản ứng mini. Tập đoàn nhà nước về năng lượng hạt nhân khổng lổ của Nga Rosatom đang xây dựng một nhà máy điện hạt nhân nổi Akademik Lomonosov tại một xưởng đóng tàu ở St Petersburg, dự kiến vận hành năm 2012. Tiếp theo nhà máy điện hạt nhân nổi này, sẽ có ít nhất bốn nhà máy hạt nhân nổi khác ở vùng cực Bắc của đất nước này. Vladimir Kuznetsov làm việc tại IAEA cho biết, các nhà máy điện này ít bị ảnh hưởng bởi động đất và tránh được những khó khăn của việc xây dựng trên đất đóng băng, có thể tan chảy, gây nguy hiểm cho nhà máy. Đặc biệt chi phí chỉ khoảng 5.5 triệu USD, bằng một phần nhỏ so với chi phí đối với một lò phản ứng truyền thống.

Một lợi thế của các lò phản ứng nhỏ là mô đun của chúng (cấu trúc theo từng khối có thể tháo dời). Có thể bổ sung thêm các lò vào một nhà máy sau nhiều năm, từng bước tăng sản lượng khi có vốn và nhu cầu về điện. Một nhà máy với 12 lò phản ứng, mỗi cái có tuabin phát điện riêng, sẽ có chi phí khoảng 2.2 tỷ USD và sản xuất gần một phần ba năng lượng của một nhà máy  lớn. Hơn nữa, một mô đun sẽ tạo ra sản lượng ngay sau khi lò phản ứng đầu tiên được vận hành và chỉ mất một vài năm xây dựng. Một lò phản ứng lớn truyền thống phải mất một thập niên để xây dựng lên.

Các kỹ sư của lò phản ứng nhỏ nhấn mạnh đến tính tương đồng giữa các thiết kế hiện nay với các thiết kế của các tàu thủy và tàu ngầm hoặc các tàu phá băng chạy bằng hạt nhân. Và một lợi thế quan trọng của thiết kế lò phản ứng nhỏ so với các lò phản ứng lớn hơn là tạo ra ít nhiệt hơn. Các lò phản ứng nhỏ làm mát bằng nước có thể sử dụng thiết kế đơn giản không dựa vào máy bơm mà dựa trên sự đối lưu tự nhiên, loại bỏ bộ phận chuyển động nên làm cho các lò phản ứng nhỏ mới này an toàn hơn và rẻ hơn.

Christofer Mowry, người phụ trách về điện dân sự tại Babcock & Wilcox, một nhà sản xuất hệ thống động cơ đẩy hạt nhân cho Hải quân Mỹ cho biết, lò phản ứng nhỏ của công ty mang lại một nguồn tiết kiệm khác bởi vì nó có thể sử dụng các đường dây tải điện hiện có mà không làm quá tải, có thể hoạt động như một "sự thay thế " cho các lò than đã cũ mà không cần nâng cấp tốn kém. Cơ quan TennesseeValley, cơ quan nhà nước lớn của Mỹ, hy vọng sẽ đặt hai trong số các lò phản ứng của công ty vào một nhà máy nhiệt điện cũ. Theo Philip Moor tại Hiệp hội hạt nhân Mỹ ước tính rằng chỉ riêng ở Mỹ, 100 nhà máy than đá cũ có thể được chuyển đổi thành hạt nhân trong vòng một đến ba thập kỷ theo tiêu chuẩn công nghiệp.

Cho tới nay, tại Nhật Bản, mối quan tâm của các công ty tới các lò phản ứng nhỏ xuất hiện rất ít. Tatsujiro Suzuki, Phó Chủ tịch Ủy ban Năng lượng nguyên tử tại Tokyo, hy vọng nó sẽ được phát triển. Xu hướng lớn ngày nay là nới lỏng sự kiểm soát của chính phủ về giá điện. Các công ty sẵn sàng đầu tư lớn nếu họ có thể dự đoán chính xác doanh thu trong tương lai. Khi giá điện được phép dao động rộng hơn, các đầu tư ngắn hạn cho các lò phản ứng nhỏ sẽ trở nên hấp dẫn hơn. Ít nhất một gã khổng lồ về công nghệ của Nhật Bản đã nhìn thấy triển vọng trong thị trường cho các lò này. Toshiba cho biết lò phản ứng 4S của mình ("Super-Safe, Small and Simple - siêu an toàn, nhỏ và đơn giản") có khả năng chạy trong ba thập kỷ mà không cần tiếp nhiên liệu.

               Một phiên bản cầm tay của nhà máy điện hạt nhân (Nguồn: economist.com)

Vẫn còn nhiều lo ngại

Có những hoài nghi rằng các lò phản ứng nhỏ, giá rẻ sẽ không đủ để làm sống lại ngành công nghiệp hạt nhân.

Nhiều người băn khoăn liệu nhiều lò phản ứng nhỏ hơn là một vài cái lớn, sẽ dễ bị tấn công khủng bố. Ông Deal của Hyperion nhấn mạnh rằng không một cuộc tấn công bằng lựu đạn tên lửa, cũng không một chiếc xe tăng nào có thể phá một lò phản ứng nhỏ. Lò phản ứng nhỏ được bảo vệ bởi một lớp bê tông nặng và bị chôn vùi, làm cho chúng an toàn hơn những cái lớn.

Nếu một chính phủ cố gắng tận dụng lợi thế của một lò phản ứng để có được chuyên môn hạt nhân hoặc nguyên liệu cho vũ khí, chế tạo bom nguyên tử có thể lan truyền. Bill Gates chỉ ra rằng năng lượng hạt nhân từ lâu được đeo đẳng bởi năm nỗi lo lắng: an toàn, phổ biến vũ khí, chất thải, chi phí và nhiên liệu sẵn có. "Điều này là một phép lạ giải quyết được tất cả năm vấn đề đó"

Theo ông Christophe Behar, phụ trách năng lượng hạt nhân của Ủy ban Năng lượng nguyên tử Pháp cho biết, Pháp đã nghiên cứu tiềm năng “các lò phản ứng nhỏ” trong động cơ đẩy cho tàu vũ trụ, nhưng để tạo ra năng lượng trên trái đất, các lò phản ứng lớn là tốt nhất. Những thị trường mới cho các nhà máy lớn đang được mở ra vì các nước đang tăng cường mạng lưới điện của mình để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện của người dân. Ông Behar cho rằng, Trung Quốc đang xây dựng hai lò phản ứng nhỏ làm mát bằng heli, nhưng điện mà họ sản xuất sẽ không bao giờ rẻ như là từ các lò phản ứng lớn.

Tuy nhiên dù là lò phản ứng nào đi nữa, những triển vọng cho các lò phản ứng mini cũng như các lò phản ứng lớn còn phụ thuộc rất lớn vào sự kết hợp của các yếu tố kỹ thuật, thương mại và quản lý.

P.L Tổng hợp (Theo Economist)