Trung Quốc đang tìm cách sử dụng các nhà máy điện than sắp ngừng hoạt động để thay thế bằng các lò phản ứng hạt nhân tiên tiến, nhằm đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng sạch. Điều này có thể mở ra con đường nhanh hơn đến năng lượng sạch so với xây dựng nhà máy điện hạt nhân mới.

Được thúc đẩy bởi mục tiêu giảm phát thải carbon và tình trạng khan hiếm đất đai, chiến lược “từ than đến hạt nhân” (C2N), nhằm mục đích tận dụng lưới điện và nguồn nước của các nhà máy điện than sắp ngừng hoạt động, dành cho các lò phản ứng nhỏ gọn, chống tan chảy.

Trung Quốc có thể là quốc gia duy nhất có khả năng này. Lò phản ứng làm mát bằng khí nhiệt độ cao (HTGR) và lò phản ứng thorium muối nóng chảy của nước này, tạo ra hơi nước nóng hơn so với các lò phản ứng thông thường. Điều này cho phép chúng vận hành hiệu quả các turbine nhiệt điện.

Các nhà nghiên cứu cho biết, các lò phản ứng thế hệ thứ tư này, cũng có thể đáp ứng các yêu cầu an toàn dễ dàng hơn và được công chúng chấp nhận. Trung Quốc có hơn 1,19 terawatt điện than, với khoảng 100 gigawatt dự kiến ​​sẽ ngừng hoạt động vào năm 2030.

Sáng kiến ​​C2N, do Tập đoàn kỹ thuật năng lượng Trung Quốc đề xuất, mở ra con đường hướng tới phi carbon hóa, đồng thời vẫn bảo tồn cơ sở hạ tầng. Sáng kiến ​​này đang thu hút sự chú ý của các nhà hoạch định chính sách và các nhà môi trường trong bối cảnh Trung Quốc đang hướng tới mục tiêu kép là năng lượng sạch và trung hòa carbon vào năm 2060.

Trên toàn cầu, các nhà máy nhiệt điện than tạo ra khoảng 30% lượng khí thải carbon dioxide liên quan đến năng lượng. Tại Trung Quốc, than vẫn sản xuất hơn một nửa sản lượng điện, khiến nó trở thành nguồn khí nhà kính lớn nhất. Trong khi đó, điện hạt nhân gần như không phát thải trong quá trình vận hành, với lượng khí thải trong vòng đời tương đương với điện gió.

Trung Quốc có số lượng lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động, đang xây dựng hoặc đang được quy hoạch lớn nhất thế giới. Trung Quốc xây dựng 7 đến 8 lò phản ứng mỗi năm, nhanh hơn nhiều so với Hoa Kỳ. Với nhu cầu điện cao và đất đai khan hiếm, C2N vừa khả thi, vừa mang tính chiến lược.

Ý tưởng này không phải là mới. Hoa Kỳ đã đưa ra các chính sách từ năm 2022 nhằm hỗ trợ việc chuyển đổi các nhà máy điện than ngừng hoạt động thành nhà máy điện hạt nhân. TerraPower, với sự hậu thuẫn của Microsoft, đang lên kế hoạch xây dựng một lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri tại một nhà máy điện than đã ngừng hoạt động ở Wyoming.

HTGR cần diện tích nhỏ hơn, ít nước hơn, phù hợp với hệ thống hơi nước của nhà máy điện than. Các tính năng an toàn của lò, chẳng hạn như khả năng chống tan chảy mà không cần làm mát chủ động, giúp giảm nhu cầu lập kế hoạch khẩn cấp. Trung Quốc hiện vận hành một lò HTGR trình diễn tại vịnh Shidao.

Lò phản ứng thorium muối nóng chảy, không cần nước, phù hợp với các địa điểm sâu trong đất liền. Một lò phản ứng thử nghiệm đang hoạt động ở sa mạc Gobi, với phiên bản phát điện lớn hơn đang xây dựng.

Các nghiên cứu cho thấy, để mở rộng quá trình chuyển đổi C2N này, các cơ quan quản lý có thể cần mở cửa thị trường cho nhiều bên tham gia hơn.