Năng lượng hạt nhân từng chiếm gần 20% nguồn cung điện năng của Mỹ và khoảng 25% của châu Âu, nhưng dần bị quay lưng trong vài thập kỷ qua, khi các lò phản ứng hạt nhân bị coi là quá tốn kém và tiềm ẩn nhiều rủi ro.

Tuy nhiên, khi xung đột Ukraine nổ ra và phương Tây nỗ lực giảm phụ thuộc vào năng lượng Nga, có những dấu hiệu cho thấy năng lượng hạt nhân đang dần quay trở lại, khi các nước tìm kiếm nguồn cung ổn định để đối phó với nguy cơ khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu.

Tại Mỹ, sau nhiều năm trì hoãn và hàng tỷ USD chi phí vượt dự toán, một lò phản ứng hạt nhân ở bang Georgia từ tháng 3 bắt đầu tiến hành các bước đầu tiên để tiến tới sản xuất điện thương mại. Một lò phản ứng khác tại cơ sở này dự kiến đi vào vận hành trong năm tới.

Lò phản ứng tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island ở Dauphin, Pennsylvania, Mỹ năm 2019. Ảnh: Constellation Energy

Phần Lan tháng trước bắt đầu sản xuất điện thường xuyên tại lò phản ứng hạt nhân lớn nhất châu Âu, với tham vọng cung cấp 1/3 lượng điện năng cho đất nước. Ba Lan vào tháng 11 chọn công ty Mỹ Westinghouse Electric để xây nhà máy điện hạt nhân đầu tiên, dự kiến gồm 3 lò phản ứng và có chi phí khoảng 20 tỷ USD.

Khảo sát gần đây của Gallup chỉ ra người Mỹ hiện ủng hộ công nghệ điện hạt nhân nhiều hơn bất kỳ thời điểm nào trong thập kỷ qua.

Westinghouse, nhà tiên phong về năng lượng điện, đã gặp nhiều khó khăn trong lĩnh vực hạt nhân và liên tục đổi chủ trong bối cảnh thị trường biến động, quy định ngành chặt chẽ hơn sau các sự cố lò phản ứng trên thế giới như vụ nổ ở Chernobyl và thảm họa động đất, sóng thần tại Fukushima.

Một nhóm nhà đầu tư Mỹ đã mua lại Westinghouse với giá gần 8 tỷ USD hồi tháng 10, động thái được coi là đặt cược vào sự hồi sinh của năng lượng hạt nhân. Westinghouse tháng này nói rằng họ đang lên kế hoạch xây dựng loạt lò phản ứng quy mô nhỏ hơn, có chi phí khoảng một tỷ USD mỗi lò.

Tuy nhiên, Westinghouse và các công ty năng lượng Mỹ đang đối mặt với một vấn đề khó giải quyết: Họ vẫn phụ thuộc vào uranium được làm giàu của Nga để sản xuất nhiên liệu hạt nhân, bất chấp nhiều tiến bộ công nghệ trong những năm qua.

Nhiên liệu hạt nhân là một trong số ít nguồn năng lượng Nga không bị phương Tây cấm vận vì cuộc chiến ở Ukraine. Lý do bắt nguồn từ một thỏa thuận được Mỹ ký với Nga năm 1993 nhằm giảm nguy cơ các đầu đạn hạt nhân từ thời Liên Xô.

Theo thỏa thuận mang tên Chương trình Đổi Megaton sang Megawatt do nhà nghiên cứu Thomas Neff của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) khởi xướng, Mỹ đồng ý mua 500 tấn uranium được làm giàu của Nga để chuyển đổi chúng thành nhiên liệu cho lò phản ứng. Lượng uranium này đủ để sản xuất 20.000 đầu đạn hạt nhân.

Những người ủng hộ kiểm soát vũ khí ca ngợi đây là thỏa thuận đôi bên cùng có lợi. Moskva nhận được số tiền mặt cần thiết, trong khi Washington giảm nỗi lo về phổ biến vũ khí hạt nhân và các nhà máy điện của họ có nguồn nhiên liệu giá rẻ. Đây vẫn là một trong những chương trình giải trừ vũ khí hạt nhân thành công nhất thế giới.

Thỏa thuận "đã làm được những gì nó được kỳ vọng", Neff nói. "Nó giúp nhân loại có ít vũ khí hạt nhân và nguyên liệu để sản xuất chúng hơn so với trước đây".

Tuy nhiên, thỏa thuận đã khiến uranium Nga có giá rẻ đến mức các nhà cung cấp khác khó có thể cạnh tranh. Không lâu sau, các công ty cung cấp nhiên liệu hạt nhân của Mỹ và châu Âu phải thu hẹp quy mô, khiến Nga trở thành nhà cung cấp uranium làm giàu lớn nhất thế giới, chiếm gần nửa nguồn cung toàn cầu.

Trước khi thỏa thuận kết thúc vào năm 2013, các nhà cung cấp Nga đã ký hợp đồng mới với các công ty tư nhân Mỹ để cung cấp nhiên liệu ngoài chương trình giữa hai chính phủ. Năm 2007, Nga thành lập Tập đoàn Năng lượng Hạt nhân Nhà nước Rosatom từ nhiều cơ quan, tổ chức khác nhau thuộc ngành công nghiệp điện hạt nhân Nga và tiếp quản hoạt động bán nhiên liệu hạt nhân cho Mỹ.

Rosatom đã cung cấp 1/4 lượng nhiên liệu hạt nhân cho các công ty Mỹ, nhận về khoảng một tỷ USD vào năm ngoái, theo phân tích của Darya Dolzikova thuộc Viện Nghiên cứu Quốc phòng và An ninh Hoàng gia Anh (RUSI) ở London.

Áp lực tăng công suất làm giàu uranium ngày càng lớn đối với phương Tây, không chỉ bởi phần lớn nền kinh tế Mỹ phụ thuộc vào nhiên liệu Nga. Các nhà đầu tư Mỹ và châu Âu đang thúc đẩy một thế hệ lò phản ứng hạt nhân mới được đánh giá là an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn, nhưng chúng lại cần loại nhiên liệu đặc biệt mà ngày nay Rosatom là bên cung cấp duy nhất.

"Chúng tôi cần nhiên liệu đó để kích hoạt lò phản ứng", Jeff Navin, giám đốc các vấn đề đối ngoại của TerraPower, công ty có kế hoạch xây dựng lò phản ứng đầu tiên ở Wyoming, Mỹ, cho hay.

Ông nói rằng Mỹ đang phải trả giá sau nhiều năm không chú trọng xây dựng chuỗi cung ứng nhiên liệu hạt nhân trong nước. "Lựa chọn của chúng tôi là chấp nhận xây dựng lò phản ứng phụ thuộc nhiên liệu Nga đó ngay bây giờ, hoặc chờ đợi giải pháp kỳ diệu nào đó đến từ một quốc gia khác", Navin nói.

Lô hàng uranium của Nga được chất lên xe tải ở Dunkirk, Pháp đầu năm 2023. Ảnh: AFP

Mỹ hiện có hai cơ sở sản xuất uranium, một trong số đó thuộc tập đoàn Urenco có trụ sở tại Eunice, bang New Mexico. Công ty nói rằng họ đang chi khoảng 200 triệu USD để tăng công suất và có thể nhiều hơn nữa nếu Mỹ chặn nguồn cung uranium từ Nga.

Điều mà Eunice cần là sự đảm bảo từ chính phủ về nhu cầu với uranium mà họ sản xuất trên thị trường. Kirk Schnoebelen, giám đốc bán hàng của Urenco, cho biết công ty sợ rằng trong vài năm tới, uranium giá rẻ của Nga sẽ tràn ngập thị trường thế giới, khiến giá bán sụt giảm.

Schnoebelen thêm rằng lo ngại này bắt nguồn từ yếu tố lịch sử. Trong những năm 1990, Urenco đã lên kế hoạch xây dựng nhà máy làm giàu uranium mới đầu tiên ở Mỹ sau nhiều thập kỷ. Nhưng Chương trình Đổi Megaton sang Megawatt đã khiến dự án đó phá sản hoàn toàn. Ngày nay, ký ức đó vẫn ám ảnh và khiến hội đồng quản trị ngần ngại đầu tư hàng tỷ USD vào lĩnh vực này.

Lưỡng đảng trong quốc hội Mỹ đang thúc đẩy dự luật cấm sử dụng uranium của Nga, xây dựng kho dự trữ uranium quốc gia, thúc đẩy năng lực sản xuất trong nước và thêm uranium vào danh sách khoáng sản quan trọng.

Nhưng Patrick Fragman, giám đốc điều hành Westinghouse, cho rằng dự luật đã quá chậm trễ. "Các nước lẽ ra cần theo dõi sát sao những gì đang diễn ra trong ngành công nghiệp hạt nhân. Họ đáng ra phải phát hồi chuông cảnh báo khi hàng loạt nhà máy hạt nhân phương Tây đóng cửa", ông nói.