Năng lượng hạt nhân- Lời giải mới cho bài toán giảm phát thải ngành vận tải biển?

Liệu đây có phải là lối thoát khả thi cho ngành vận tải biển vốn đang bị xem là “người khổng lồ phát thải thầm lặng” của nền kinh tế toàn cầu?

Ngày 21/7/1959, sự kiện ra mắt con tàu NS Savannah tại Mỹ đãđánh dấu bước ngoặt lịch sử khi lần đầu tiên một tàu hàng thương mại được trangbị lò phản ứng hạt nhân thay vì động cơ diesel. Thời điểm đó, năng lượng hạtnhân được xem là biểu tượng của thời đại mới - nguồn năng lượng "sạch", “vô tận” và “tương lai”.

“GIẤC MƠ HẠT NHÂN” MỘT THỜI CỦA NGÀNH HÀNG HẢI BỊ LỤI TÀN

Giữa thập niên 1960, Savannah đã di chuyển khắp thế giới nhưmột sứ giả của “năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình”. Lò phản ứng nước áplực (PWR) của tàu giúp tạo ra hơi nước quay tuabin, vận hành chân vịt và phátđiện - công nghệ tiên tiến bậc nhất thời đó.

Savannah có thể đi vòng quanh Trái đất tới 14 lần chỉ vớimột lần nạp nhiên liệu, trong khi các tàu hàng ngày nay chạy bằng dầu chỉ đủcho một chuyến đi dài. Về lý thuyết, đây là giấc mơ hoàn hảo: không phát thải,không cần tiếp nhiên liệu thường xuyên, tiết kiệm chi phí vận hành, và tăng tốcđộ di chuyển.

Tuy nhiên, “giấc mơ hạt nhân” ấy nhanh chóng tàn lụi. Chiphí đầu tư ban đầu của NS Savannah lên tới 46 triệu USD (tương đương khoảng 500triệu USD hiện nay), trong khi chi phí vận hành hàng năm cần 2 triệu USD trợcấp của chính phủ. Thêm vào đó, tàu có dung tích hàng hóa nhỏ, đòi hỏi thủy thủđoàn được đào tạo đặc biệt, và bị hạn chế cập cảng do lo ngại an toàn phóng xạ...

Đến năm 1970, NS Savannah chính thức “nghỉ hưu”, chấm dứtthí nghiệm táo bạo đầu tiên về thương mại hóa năng lượng hạt nhân trên biển.Sau đó, chỉ có ba tàu hạt nhân thương mại khác được chế tạo - Otto Hahn (Đức),Mutsu (Nhật Bản) và Sevmorput (Nga) - nhưng tất cả đều không đạt được thànhcông kinh tế. Hai chiếc đầu đã bị cải tạo lại thành tàu chạy dầu, còn chiếccuối cùng cũng sắp bị loại biên.

ÁP LỰC KHỔNG LỒ TỪ MỤC TIÊU NET ZERO, GIẢM PHÁT THẢI NGÀNH VẬN TẢI BIỂN

Theo thống kê của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO), ngành vậntải biển toàn cầu phát thải lượng CO₂ tương đương cả nước Nhật Bản mỗi năm -khoảng 2,5% tổng lượng phát thải toàn cầu.

Nguồn phát thải chính đến từ dầunhiên liệu hạng nặng (bunker oil), loại dầu đặc sệt, chứa nhiều lưu huỳnh vàkim loại nặng, để lại hậu quả lớn cho cả khí hậu lẫn sức khỏe con người.

Trong khi đó, nhu cầu vận tải biển vẫn tăng liên tục dothương mại toàn cầu phục hồi và thương mại điện tử bùng nổ. Để đạt mục tiêu NetZero vào năm 2050, IMO buộc các quốc gia và doanh nghiệp vận tải phải tái cấutrúc toàn bộ mô hình năng lượng của tàu hàng.

Để cải thiện hiệu quả năng lượng, giảm phát thải trong ngành hàng hải, có nhiều giải pháp đã được đề xuất. Đầu tiên, E-methanol, amoniac xanh và hydro hóa lỏng được xem là hướng đi tiềm năng nhưng chi phí sản xuất vẫn còn cao.

Thứ hai, pin điện và công nghệ hybrid rất phù hợp cho các tàu nhỏ hoặc các tuyến đường ngắn, nhưng lại không đủ khả năng hoạt động cho các tàu viễn dương.

Cuối cùng, công nghệ gió hỗ trợ (wind-assist) có thể giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu, nhưng không thể thay thế hoàn toàn nguồn năng lượng chính.

Trong bối cảnh đó, năng lượng hạt nhân - từng bị lãng quên suốt nửa thế kỷ - đang được nhắc lại như một “ứng viên bất ngờ” có thể giúp tàu biển đạt phát thải bằng 0.

LỢI THẾ VƯỢT TRỘI CỦA TÀU HÀNG HẠT NHÂN

Theo Giáo sư Jan Emblemsvåg, Đại học Khoa học và Côngnghệ Na Uy (NTNU), người dẫn dắt dự án nghiên cứu NuProShip, tàu hàng chạy bằnglò phản ứng hạt nhân “không phát thải CO₂, không cần tiếp nhiên liệu, và có thểhoạt động trong nhiều năm liền.”

Một lò phản ứng hạt nhân nhỏ có thể chứa năng lượng tươngđương hàng triệu lít dầu diesel, nhưng chiếm ít không gian hơn nhiều. Điều nàymở ra khả năng tàu hoạt động liên tục hàng năm trời mà không cần ghé cảng tiếpnhiên liệu, giảm đáng kể chi phí logistics.

Hơn nữa, nếu áp dụng công nghệ mới, chi phí nhiên liệu cóthể thấp hơn khoảng 40% so với dầu nặng, theo tính toán sơ bộ của nhómNuProShip. Lò phản ứng nhỏ, chế tạo hàng loạt, dễ bảo trì - những yếu tố nàygiúp năng lượng hạt nhân dần trở nên khả thi hơn về mặt kinh tế.

Sự trở lại của “tàu hạt nhân” hiện nay gắn liền với sự pháttriển của lò phản ứng thế hệ IV (Generation IV) - công nghệ được kỳ vọng sẽkhắc phục hoàn toàn các rủi ro từng khiến năng lượng hạt nhân bị e ngại.

Khác với các lò phản ứng PWR truyền thống phải “can thiệpchủ động” khi có sự cố, các lò thế hệ mới có cơ chế tự động an toàn (failsafe) -nghĩa là nếu xảy ra trục trặc, hệ thống tự động dừng lại mà không cần con ngườiđiều khiển.

Theo ông Mark Tipping, chuyên gia đến từ Lloyd’s Register, “các công nghệ hiện đang được nghiên cứu trong lĩnh vực hàng hải hoàn toàn khác biệt so với những hệ thống cũ của thập niên 1960-1970. Những công nghệ mới này nhỏ gọn, an toàn và ít rủi ro hơn.”

Chính yếu tố “an toàn hơn và tin cậy hơn” này đang khiếnnhiều chuyên gia tin rằng tàu hạt nhân thương mại có thể tái xuất trongthập niên 2030, nếu các khung pháp lý được cập nhật kịp thời.

NHỮNG RÀO CẢN, THÁCH THỨC CHƯA DỄ VƯỢT QUA

Dù tiềm năng to lớn nhưng hiện nay vẫn chưa có một con tàu hànghạt nhân thương mại nào được chế tạo mới. Thách thức lớn nhất không nằm ở côngnghệ, mà ở hành lang pháp lý, bảo hiểm và tâm lý xã hội.

Trong cuộc họp tháng 6/2025, IMO đã thống nhất cập nhật bộquy tắc về tàu dân sự sử dụng năng lượng hạt nhân - vốn ban hành từ năm 1981 vàchỉ áp dụng cho lò PWR cũ.

Tuy nhiên, quá trình này sẽ mất nhiều năm, do cầnđánh giá lại toàn diện các rủi ro. Cụ thể như nếu tàu chìm, làm thế nào để ngănnhiên liệu hạt nhân rò rỉ ra biển? Làm sao để ngăn vật liệu phóng xạ bịkhủng bố hoặc cướp biển chiếm đoạt? Xử lý chất thải phóng xạ như thế nào đểđảm bảo an toàn môi trường biển?

Song song đó, các công ty bảo hiểm, cơ quan đăng kiểm, vàcảng biển quốc tế cũng cần điều chỉnh quy định riêng trước khi cho phép tàu hạtnhân cập cảng.Quá trình này có thể kéo dài hơn cả việc thiết kế và đóng tàu - khiến mốc “đưatàu hạt nhân ra khơi vào đầu thập niên 2030” vẫn còn khá xa vời.

Bên cạnh yếu tố kỹ thuật và kinh tế, tâm lý e ngại của côngchúng với năng lượng hạt nhân cũng là rào cản lớn. Những ký ức về các sự cố nhưChernobyl (1986) hay Fukushima (2011) vẫn khiến nhiều quốc gia và người dâncảnh giác với bất kỳ hình thức ứng dụng nào của hạt nhân, dù là trên đất liềnhay ngoài khơi.

Tuy vậy, trong bối cảnh thế giới đang đối mặt với cuộc khủnghoảng khí hậu sâu sắc, việc cân nhắc lại vai trò của năng lượng hạt nhân - baogồm cả trong lĩnh vực hàng hải - là điều khó tránh khỏi.

Giống như năng lượng hạt nhân trong sản xuất điện đang dầnđược nhìn nhận lại như “nguồn năng lượng sạch ổn định”, tàu hạt nhân có thể trởthành một phần của chiến lược khử carbon toàn cầu, nếu được kiểm soát và vậnhành an toàn.

Dù còn nhiều tranh cãi nhưng một điều rõ ràng là: nếu nhân loạimuốn đạt Net Zero vào năm 2050, chúng ta không thể bỏ qua bất kỳ giải pháp nào,kể cả những giải pháp từng thất bại trong quá khứ. Như Giáo sư Emblemsvåg nhậnđịnh: “Năng lượng hạt nhân có thể không phải là lời giải duy nhất, nhưng chắcchắn là một mảnh ghép quan trọng trong hành trình đưa ngành vận tải biển tiếntới tương lai không carbon.”