Canada có kế hoạch phát triển công nghệ hạt nhân của mình bằng cách tập trung vào các lò phản ứng CANDU đã được khẳng định và phát triển các lò phản ứng modul nhỏ (SMR). Để thúc đẩy các kế hoạch này, Canada đã công bố các khoản đầu tư lớn vào cả hai công nghệ.
Cải tiến lò phản ứng CANDU thế hệ tiếp theo
Các lò phản ứng CANDU (CANada Deuterium Uranium), công nghệ do Canada thiết kế, từ lâu đã đóng vai trò quan trọng trong chiến lược năng lượng của Canada và đã xuất khẩu đến nhiều quốc gia, khẳng định được trên toàn cầu về độ tin cậy và hiệu quả.
Lò phản ứng CANDU có lợi thế độc đáo do thiết kế và chuỗi cung ứng hoàn toàn của Canada. Không giống như nhiều công nghệ hạt nhân khác, lò phản ứng CANDU sử dụng uranium tự nhiên khai thác ở Saskatchewan, loại bỏ nhu cầu uranium làm giàu, đảm bảo độc lập về năng lượng.
Chính phủ Canada gần đây công bố một thỏa thuận sơ bộ với AtkinsRéalis để hỗ trợ phát triển lò phản ứng CANDU mới. Theo đó, Chính phủ Canada sẽ cho vay tới 304 triệu đô la trong bốn năm để tài trợ cho một nửa dự án thiết kế CANDU thế hệ tiếp theo của AtkinsRéalis, gọi là MONARK.
Lò phản ứng CANDU sử dụng deuterium oxide (nước nặng) làm chất làm chậm và nhiên liệu uranium tự nhiên được khai thác trong nước. Vai trò của chất làm chậm rất quan trọng vì nó làm chậm các neutron được tạo ra trong quá trình phân hạch hạt nhân.
Điều này làm cho neutron có khả năng gây ra các phản ứng phân hạch tiếp theo, dẫn đến phản ứng dây chuyền, tạo ra năng lượng. Nhờ việc sử dụng neutron tốt hơn này, CANDU được biết là sử dụng ít hơn khoảng 30% uranium khai thác so với lò phản ứng nước nhẹ tương đương.
Nước nặng đặc biệt hiệu quả trong vai trò này, cho phép lò phản ứng CANDU sử dụng uranium tự nhiên, ít được xử lý, dễ kiếm hơn so với uranium làm giàu sử dụng trong nhiều thiết kế lò phản ứng khác. Điều này giúp đơn giản hóa chu trình nhiên liệu.
Dự án có sự hợp tác của Atomic Energy of Canada Limited (AECL), đơn vị sở hữu công nghệ CANDU và sự tham gia của các nhà khai thác, chuỗi cung ứng hạt nhân rộng lớn của Canada. Chính phủ Canada đặt mục tiêu cung cấp thiết kế CANDU được cập nhật, nâng cao tính an toàn, hiệu quả về chi phí, thúc đẩy phát triển điện hạt nhân cả trong nước và quốc tế.
Đầu tư các lò phản ứng modul nhỏ
Bên cạnh cải tiến lò phản ứng CANDU, Canada cũng đầu tư 55 triệu đô la vào việc phát triển các SMR, hỗ trợ dự án hạt nhân Darlington của Ontario Power Generation. SMR (Small Modular Reactor) là lò phản ứng modul nhỏ, cấu trúc modul cho phép chúng chế tạo tại nhà máy, triển khai dễ dàng hơn, giúp giảm thời gian và chi phí xây dựng.
Dự án Darlington sẽ tập trung vào việc phát triển ba SMR BWRX-300 mới của GE Hitachi, không phát thải khí nhà kính trong quá trình vận hành. Mỗi SMR BWRX-300 có công suất khoảng 300 MW, nên ba SMR này có thể sản xuất đủ điện để cung cấp cho khoảng 900.000 hộ gia đình.
SMR BWRX-300 dựa trên sự đơn giản hóa thiết kế lò phản ứng nước sôi, có hệ thống an toàn thụ động. Thiết kế lò phản ứng nước sôi được đơn giản hóa, sử dụng nhiệt sinh ra từ phản ứng phân hạch để đun sôi trực tiếp nước, tạo ra hơi nước để quay turbine, tạo ra điện. Điều này loại bỏ nhu cầu vòng làm mát thứ cấp, thường thấy trong lò phản ứng nước áp suất.
Thông qua các khoản đầu tư đáng kể vào công nghệ CANDU và SMR, Canada đang đưa ra điển hình mạnh mẽ về hợp tác chặt chẽ khu vực công và tư nhân để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nguồn điện an toàn, đáng tin cậy, không phát thải, tăng cường an ninh năng lượng
Các khoản đầu tư này còn nhằm mục đích khử carbon cho lưới điện, thúc đẩy các công nghệ hạt nhân tiên tiến. Bằng cách hiện đại hóa công nghệ CANDU và phát triển SMR, quốc gia này đang mở rộng công suất hạt nhân và đưa Canada dẫn đầu toàn cầu về các giải pháp năng lượng sạch.
