(khoahoc.tv) - Các chi phí và lợi ích của việc sử dụng năng lượng hạt nhân đã và đang là đề tài tranh luận nóng bỏng trong những năm gần đây vì nhiều nguyên nhân, liên quan đến sự cần thiết phải cắt giảm khí thải carbon và vụ rò rỉ năng lượng hạt nhân ở nhà máy Fukushima, Nhật Bản.
Những người phản đối cho rằng năng lượng hạt nhân không những gây nguy hiểm mà còn khồng cần thiết cho việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Trong khi đó, những người ủng hộ lại lập luận rằng những rủi ro là nhỏ và việc không sử dụng năng lượng hạt nhân thậm chí tạo ra một thách thức lớn hơn và gây tốn kém hơn.
Một điều có thể thấy là việc sử dụng năng lượng ít khí thải carbon là rất cần thiết để chống lại biến đổi khí hậu. Thậm chí giả sử rằng có thể đạt được hiệu suất lớn trong sử dụng điện, nhu cầu về điện của cả thế giới vào năm 2050 sẽ tăng lên khoảng gấp đôi so với hiện tại. Vấn đề ở đây là, hầu hết lượng điện tạo ra được sản xuất từ than (40%) và khí đốt (20%), cùng với thủy điện (16%) và điện hạt nhân (13%) cho đến nay là nguồn sản xuất điện có lượng carbon thấp nhất. Ở Châu Âu, phần lớn lượng điện tạo ra là điện gió.
Tại Trung Quốc, đất nước tiêu thụ điện lớn nhất thế giới, thì than là nguồn sản xuất điện chủ yếu, mặc dù đây cũng là nước đầu tư nhiều nhất cho nền công nghiệp điện hạt nhân và điện gió. Còn trên toàn thế gới, than và khí đốt được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất điện.
Tình trạng này cần phải được giải quyết triệt để ngay lập tức để thực hiện mục tiêu mà các nhà lãnh đạo trên thế giới đã đề ra ở Copenhagen năm 2009, đó là giữ cho nhiệt độ trái đất chỉ tăng tối đa 2 độ C. Như thế, phần lớn điện phải được sản xuất từ các nguồn ít carbon.
Các giải pháp cho sản xuất điện ít khí thải carbon là thủy điện, gió, năng lượng hạt nhân, nhiên liệu sinh học; than và khí đốt trong nhà máy mà có thể được thu giữ và lưu trữ khí thải carbon. Việc sử dụng thủy điện, gió hay năng lượng mặt trời phụ thuộc vào điều kiện của mỗi vùng, mỗi quốc gia. Gió và năng lượng mặt trời không luôn luôn sẵn có và cũng không thể sử dụng phụ tải điện đối với hai nguồn năng lượng này. Nhiên liệu sinh học thì phụ thuộc vào sự sẵn có của nguồn nguyên liệu thực vật. Vì những lý do này, việc kết hợp sử dụng các nguồn năng lượng là cần thiết và mỗi nơi trên thế giới sẽ có những lựa chọn khác nhau.
Công nghệ thu giữ và lưu trữ khí thải carbon (CCS) là sự lựa chọn duy nhất ngoài năng lượng hạt nhân để sản xuất điện ít thải carbon đới với những vùng không có điều kiện phát triển thủy điện hay sản xuất điện từ nhiên liệu sinh học. CCS có thể thay thế năng lượng hạt nhân nếu được ứng dụng thành công.
Về chi phí sử dụng điện hạt nhân so với các loại năng lượng khác hiện vẫn còn chưa được chắc chắn. Một cuộc nghiên cứu gần đây ở Anh ước tính chi phí sử dụng điện hạt nhân cao hơn các loại năng lượng có chi phí thấp như thủy điện hay điện sinh học, nhưng thấp hơn so với việc sử dụng CCS hay điện gió ngoài khơi. Sử dụng điện mặt trời có chi phí cao nhưng hiện nay chi phí này đang giảm mạnh và có sức cạnh tranh với điện hạt nhân. Công nghệ CCS có tính khả thi, tuy nhiên chi phí cho công nghệ này chỉ được biết khi nó được đưa vào sử dụng.
Sau thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima, hầu hết các nước đang phát triển và nhiều nước phát triển có dự định xây dựng nhà máy hạt nhân vẫn tiếp tục triển khai dự án. Tuy nhiên, nước Đức, nơi có điện hạt nhân chiếm 23%, đã quyết định loại bỏ hoàn toàn điện hạt nhân vào năm 2020 trong khi tìm kiếm cách để giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính xuống mức thấp hơn năm 1990 40%. Đức được mong đợi là nước tiên phong trong sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, nhưng một vài nhà phân tích nghi ngại về chi phí phát sinh cho việc sử dụng bổ sung nhà máy nhiệt điện.
Không có gì đáng ngạc nhiên, các nhà nghiên cứu không đưa ra nhận định giống nhau trong vấn đề loại công nghệ ít thải carbon nào là cần thiết nhất vào năm 2050. Cơ quan năng lượng quốc tế dự định điện hạt nhân chiếm 20% điện sản xuất ra, trong khi Viện phân tích và hệ thống ứng dụng quốc tế đưa ra 3 nhận định, 2 trong số 3 nhận định đó dự đoán lượng điện hạt nhân sản xuất ra sẽ chiếm đáng kể, tương tự như ước tính của Cơ quan năng lượng quốc tế, 1 dự đoán khác là điện hạt nhân sẽ bị loại bỏ.
Sau tất cả, không có câu trả lời đơn giản cho vấn đề này. Nếu tin rằng nên loại bỏ hoàn toàn năng lượng hạt nhân và với những cam kết từ các chính phủ, điều này có thể được thực hiện đáp ứng yêu cầu chống biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, thực tế là tiến trình cắt giảm khí thải carbon để đạt mục tiêu ngăn chặn nhiệt độ trái đất tăng quá 2 độ C vẫn còn rất xa. Việc cân bằng giữa tác dụng chống biến đổi khí hậu và những tác hại của năng lượng hạt nhân là vấn đề khó giải quyết.