Trung Quốc đang phát triển mẫu tàu container hiện đại mang tên KUN‑24AP, có khả năng chở khoảng 14.000 container tiêu chuẩn (TEU) và sử dụng lò phản ứng hạt nhân muối nóng chảy (TMSR) chạy bằng thorium công suất nhiệt lên đến 200 MW. Đây được xem là bước tiến đột phá trong việc ứng dụng năng lượng hạt nhân dân dụng cho vận tải biển.

Thiết kế lò phản ứng tiên tiến

Khác với lò phản ứng hạt nhân truyền thống dựa vào uranium, đòi hỏi hệ thống làm mát lớn và buồng áp suất cao, lò phản ứng mới của Trung Quốc sử dụng thorium, nhiên liệu hạt nhân an toàn và dồi dào hơn. Lò phản ứng này không cần dùng nước để làm mát nên nhỏ gọn, yên tĩnh và có độ tin cậy hơn thiết kế thông thường. Nếu triển khai thành công ở quy mô lớn, công nghệ này có thể thúc đẩy thay đổi mang tính cách mạng trong vận tải hàng hóa thương mại. Một trong những mối lo ngại lớn nhất đối tàu hạt nhân là nguy cơ tan chảy hoặc rò rỉ phóng xạ. Bên cạnh đó, lò phản ứng muối nóng chảy lõi rắn sử dụng nhiên liệu thorium rất an toàn. Lò vận hành ở áp suất khí quyển, loại trừ nguy cơ phát nổ do tích tụ áp suất. Phần lõi hoạt động ở mức 700 độ C, nhưng nhờ hệ số nhiệt độ âm (phản ứng tự chậm lại khi nhiệt độ tăng), phản ứng mất kiểm soát không xảy ra.

Cách thức tạo điện và vận hành tàu

Lò thorium tạo ra nhiệt độ cao, sau đó chuyển đổi thành điện bằng chu trình Brayton sử dụng khí CO₂ siêu tới hạn, mang lại hiệu suất chuyển đổi nhiệt lượng cao hơn lò truyền thống sử dụng hơi nước. Tàu dự kiến sản sinh khoảng 50 MW điện để vận hành động cơ chính, cho phép di chuyển liên tục trên đại dương mà không cần tiếp nhiên liệu trong thời gian dài. Đồng thời, tàu còn được trang bị máy phát điện dự phòng diesel để sử dụng trong các tình huống khẩn cấp.

Nguồn nhiên liệu thorium

Thorium là nhiên liệu phong phú tại Trung Quốc, an toàn hơn và khó bị lợi dụng cho mục đích quân sự so với uranium. Việc sử dụng thorium giúp Trung Quốc có lợi thế chiến lược, đồng thời giảm thiểu nguy cơ phóng xạ và khí thải carbon trong vận tải biển.

Thách thức triển khai

Dù tiềm năng rất lớn, dự án vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Chi phí đóng tàu hạt nhân cao hơn nhiều so với tàu thông thường do công nghệ lò muối nóng chảy còn mới. Việc bảo trì và thay module lò yêu cầu kỹ thuật cao. Ngoài ra, quy định quốc tế về vận hành tàu hạt nhân dân sự chưa hoàn thiện, khiến việc triển khai thương mại gặp một số hạn chế về pháp lý và an toàn.

Tác động môi trường và tương lai ngành vận tải biển

Nếu được triển khai thành công, KUN‑24AP có thể giảm đáng kể lượng khí thải từ nhiên liệu hóa thạch, giúp vận tải biển thân thiện hơn với môi trường. Công nghệ này còn giúp Trung Quốc tự chủ nguồn nhiên liệu và mở ra khả năng áp dụng rộng rãi cho các tuyến hàng hải dài, giảm chi phí nhiên liệu và thời gian tiếp nhiên liệu, đồng thời nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường vận tải quốc tế.

Nguồn: https://vnexpress.net/