Năng lượng hạt nhân có thể là chìa khóa cho các hệ thống điện không phát thải, chi phí thấp nhất

Sản xuất điện hạt nhân có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp thế giới đạt được mục tiêu là không phát thải carbon vào giữa thế kỷ này, đặc biệt là ở các quốc gia có nguồn năng lượng gió thấp, Hoạt động của con người đang thải ra nhiều carbon vào bầu khí quyển, ảnh hưởng đến chu trình carbon toàn cầu và gây ra hiện tượng ấm lên toàn cầu cũng như làm thay đổi lượng mưa. Theo Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), để giảm thiểu tác động thảm khốc đối với khí hậu, điều quan trọng chúng ta phải đó là giữ cho nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng dưới 1,5 độ C so với mức tiền công nghiệp. Để đạt được mục tiêu này, hội đồng cho biết lượng khí thải carbon từ toàn bộ hệ thống năng lượng sẽ phải bằng 0 vào giữa thế kỷ này.

Năng lượng hạt nhân có thể là chìa khóa cho các hệ thống điện không phát thải

Theo Duan, "Các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời là rất tốt để giảm lượng khí thải carbon. Tuy nhiên, gió và mặt trời có sự thay đổi tự nhiên về mức độ sẵn có của chúng hàng ngày, cũng như giữa các vùng địa lý, và điều này tạo ra sự phức tạp cho việc giảm tổng lượng khí thải." Ngày nay, những thiếu hụt về năng lượng mà gió và mặt trời cung cấp có thể được tạo ra bằng cách tạo ra năng lượng từ khí đốt tự nhiên. Tuy nhiên, chúng ta cần có một cách khác để cung cấp điện khi mặt trời không chiếu và không có gió thổi. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc hạn chế 80% lượng khí thải carbon có thể đạt được bằng cách tăng cường lắp đặt các trạm năng lượng mặt trời và gió. Tuy nhiên, khoảng cách giữa cung và cầu được tạo ra bởi sự thay đổi này trong các nguồn tài nguyên thiên nhiên sẽ đòi hỏi những thay đổi đáng kể về cơ sở hạ tầng - sự mở rộng lớn về khả năng lưu trữ và truyền tải năng lượng, cũng như cơ sở hạ tầng tạo ra năng lượng - để đạt được mức cắt giảm 100%.

Caldeira giải thích: “Để giảm bớt 10 hoặc 20 % quá trình thải cacbon đó, chúng ta cần có nhiều biện pháp hơn, chứ không chỉ có gió và năng lượng mặt trời”. Để đánh giá khả năng năng lượng hạt nhân phục vụ nhu cầu này, Duan và Caldeira, cùng với Robert Petroski của Công ty năng lượng TerraPower LLC và Lowell Wood của Công ty Gates Ventures LLC, đã điều tra các nguồn năng lượng mặt trời và gió của 42 quốc gia và sử dụng thông tin này để đánh giá khả năng sản xuất điện hạt nhân trong việc cung cấp năng lượng chi phí thấp và thay thế khí đốt tự nhiên như một nguồn năng lượng dự phòng. Phân tích của họ tập trung vào việc xác định những quốc gia nào sẽ được hưởng lợi từ việc khám phá năng lượng hạt nhân như một lựa chọn cho nguồn năng lượng chính trong tương lai.

Họ phát hiện ra rằng ở các quốc gia như Hoa Kỳ, nơi có điều kiện địa lý và khí hậu phù hợp để tạo ra nhiều năng lượng gió, điện hạt nhân sẽ không được triển khai cho đến khi nó có thể vượt qua những rào cản cuối cùng của quá trình khử cacbon. Nhưng ở các quốc gia có nguồn tài nguyên gió kém hơn, chẳng hạn như Brazil, việc sử dụng năng lượng hạt nhân một cách chiến lược có thể cho phép quá trình giảm carbon nhanh hơn.

Ông Duan kết luận: “Dưới sự kiểm soát chặt chẽ về phát thải khí nhà kính, việc phát điện do năng lượng hạt nhân cung cấp có rất nhiều giá trị tiềm năng trong lưới điện của hầu hết các quốc gia”. "Những nơi có nguồn gió kém có thể được hưởng lợi từ hạt nhân sớm hơn"

Caldeira nói thêm: "Phân tích của chúng tôi xem xét cách rẻ nhất để loại bỏ lượng khí thải carbon dioxide giả sử giá ngày nay. Chúng tôi nhận thấy rằng với mức giá ngày nay, hạt nhân là cách rẻ nhất để loại bỏ tất cả lượng khí thải carbon của hệ thống điện gần như ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, nếu công nghệ lưu trữ năng lượng trở nên rất rẻ, khi đó gió và năng lượng mặt trời có thể là con đường ít tốn kém nhất để dẫn đến một hệ thống điện không phát thải. "

Biên dịch: Thanh Tâm

Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220214111741.htm