"Đu" theo làn sóng AI, các nhà đầu tư đang đặt cược vào công nghệ hạt nhân

Theo Financial Times, chính phủ Mỹ cùng các nhà đầu tư tư nhân đã rót hơn 9 tỷ USD vào công nghệ lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ (SMR). Đây được xem là giải pháp tiềm năng cung cấp nguồn điện sạch, ổn định cho các trung tâm dữ liệu, song giới chuyên gia cảnh báo rằng công nghệ lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ  có thể quá đắt đỏ để trở thành một lựa chọn khả thi.

CƠN SỐT CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN: HỨA HẸN “NĂNG LƯỢNG CHO KỶ NGUYÊN AI”

Theo dữ liệu do Financial Times tổng hợp, kể từ năm 2019, các cơ quan chính phủ Mỹ — trong đó có Bộ Năng lượng và Bộ Quốc phòng — đã cam kết hơn 6 tỷ USD cho các công ty phát triển lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ thông qua tài trợ, cho vay và các thỏa thuận chia sẻ chi phí. Song song, khu vực tư nhân cũng góp hơn 3 tỷ USD vốn đầu tư, nâng tổng số tiền đổ vào công nghệ này lên tới 9 tỷ USD.

Lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ được quảng bá như một giải pháp “tất cả trong một” cho các trung tâm dữ liệu vốn tiêu tốn lượng điện khổng lồ. Các nhà phát triển hứa hẹn lò phản ứng nhỏ sẽ cung cấp nguồn điện sạch, ổn định và rẻ hơn cho quá trình huấn luyện và vận hành các mô hình AI. Sự kỳ vọng này đã khiến cổ phiếu nhiều công ty dù chưa có doanh thu hay dự án vận hành thực tế vẫn tăng giá mạnh.

Chris Gadomski, Trưởng bộ phận nghiên cứu hạt nhân tại BloombergNEF, nhận xét: “Có rất nhiều sự tung hô, nhưng để đi đến đích, số vốn cần thiết là cực lớn. Những gì tôi thấy ở lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ và trung tâm dữ liệu gợi nhớ đến bong bóng internet đầu những năm 2000”.

Về mặt công suất, mỗi lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ có thể tạo ra tối đa 300 megawatt điện - chỉ bằng khoảng một phần ba so với mức 1.000 megawatt từ một lò phản ứng truyền thống như Vogtle ở bang Georgia, dự án điện hạt nhân lớn nhất nước Mỹ. Câu hỏi đặt ra là liệu công nghệ này có thể cạnh tranh về chi phí với các nguồn khác như điện hạt nhân quy mô lớn, năng lượng tái tạo và khí đốt tự nhiên hay không.

BÀI TOÁN CHI PHÍ CỦA CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN MÔ-ĐUN NHỎ

Thực tế, nhiều dự án lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ tại Mỹ đã vấp phải chậm trễ và đội vốn. Điển hình, năm 2023, công ty NuScale - đơn vị đầu tiên có thiết kế lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ được cơ quan quản lý Mỹ phê duyệt - đã phải hủy bỏ một dự án sau khi chi phí tăng hơn 120%. Trên thế giới, ba lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ đang vận hành tại Nga và Trung Quốc cũng vượt dự toán ban đầu tới 300-400%.

Các ước tính về “giá điện cân bằng” từ lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ vẫn rất khác nhau, tùy nguồn phân tích. Wood Mackenzie dự báo đến năm 2030, chi phí điện từ SMR ở mức 182 USD/MWh, cao hơn so với 133 USD/MWh từ điện hạt nhân truyền thống. Trong khi đó, khí đốt tự nhiên được ước tính ở mức 126 USD/MWh, còn điện gió và mặt trời kết hợp lưu trữ pin sẽ rẻ hơn khoảng 30%.

Ngược lại, các công ty phát triển lại đưa ra con số lạc quan hơn nhiều. Oklo - được hậu thuẫn bởi Sam Altman - tuyên bố lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ của họ chỉ cần 90 USD/MWh, trong khi NuScale khẳng định mức 64 USD/MWh. Terrestrial Energy, một công ty khác, ước tính chi phí 69 USD/MWh và tin rằng khi xây xong nhà máy đầu tiên, giá thành sẽ nhanh chóng giảm.

Tuy nhiên, nhiều kỹ sư hạt nhân tỏ ra thận trọng. Nick Touran, chuyên gia tư vấn, cho rằng các công ty lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ đang đánh giá thấp “lợi thế kinh tế quy mô”.

“Xây nhiều lò nhỏ đòi hỏi thêm thép, bê tông, hệ thống an toàn, ống làm mát, cảm biến… Tất cả đều làm tăng chi phí. Không phải cứ làm theo kiểu dây chuyền Henry Ford là sẽ rẻ”, ông nói.

Ngoài ra, lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ thường sử dụng loại nhiên liệu đặc biệt là uranium làm giàu mức cao (HALEU). Hiện Nga đang thống lĩnh chuỗi cung ứng này, trong khi ở Mỹ mới chỉ có một nhà máy được cấp phép sản xuất quy mô công nghiệp. Các công ty lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ buộc phải dựa vào kho dự trữ của chính phủ. Theo Dimple Gosai, chuyên gia của Bank of America, chi phí nhiên liệu cao có thể làm tăng thêm 20 USD/MWh vào giá điện của các nhà phát triển.

CON ĐƯỜNG DÀI ĐẾN THƯƠNG MẠI HÓA

Mặc dù chi phí và nguồn cung nhiên liệu là rào cản lớn, giới ủng hộ lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ cho rằng công nghệ này sẽ dần rẻ hơn theo thời gian. Isaiah Taylor, Giám đốc điều hành Valar Atomics, lập luận: “Nếu bắt đầu với quy mô nhỏ, độ an toàn vốn có sẽ giúp đơn giản hóa thiết kế, triển khai nhanh hơn và giảm chi phí”.

Một lợi thế khác là giá uranium nhìn chung ít biến động hơn so với khí đốt tự nhiên, giúp các dự án điện hạt nhân duy trì chi phí ổn định trong suốt vòng đời 60 năm. J Clay Sell, CEO của X-energy, nhấn mạnh: “Bạn có được mức giá ổn định, dự đoán được trong dài hạn, điều mà các nhà đầu tư rất quan tâm”.

Đáng chú ý, nhiều công ty lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ đã ký thỏa thuận cung cấp điện với các doanh nghiệp công nghệ và đơn vị tiện ích. Từ năm 2023 đến nay, các hợp đồng cam kết lên tới hơn 32 gigawatt. Một số hợp đồng mang tính ràng buộc, như thỏa thuận giữa Google và Kairos để cung cấp 500 megawatt điện vào năm 2035. Tuy nhiên, phần lớn vẫn chỉ là thỏa thuận sơ bộ.

Theo David Brown, Giám đốc bộ phận Chuyển dịch Năng lượng tại Wood Mackenzie, ngay cả những cam kết chưa ràng buộc cũng là bước tiến quan trọng: “Đây là tín hiệu niềm tin vào ngành, chứng minh con đường tiến tới khả năng thương mại hóa là có thật”.