Theo tờ Power, việc Nga thực hiện chiến dịch quân sự đặc biệt ở Ukraine và các lệnh trừng phạt của phương Tây đang áp đặt lên Moskva về ngắn hạn sẽ không ảnh hưởng quá nhiều đến ngành công nghiệp hạt nhân của Mỹ. Tuy nhiên về lâu dài nó lại tạo ra một nguy cơ lớn buộc Washington phải thận trọng trong việc đưa ra lệnh trừng phạt nhằm vào xuất nhập khẩu uranium từ Nga.
Trong cuộc hội thảo tại Houston vào đầu tháng 3, Maria Korsnick – chủ tịch Viện Năng lương quốc gia (NEI) – nhóm các công ty điện hạt nhân Mỹ đưa ra cảnh báo rằng việc Washington đưa ra các lệnh cấm nhập khẩu đối với các sản phẩm khí đốt từ Nga có thể sẽ tác động tiêu cực đến ngành công nghiệp hạt nhân Mỹ.
Cũng theo bà Korsnick, kể cả khi lệnh cấm này không bao gồm uranium thì điều này không có nghĩa các công ty điện hạt nhân Mỹ không chịu ảnh hưởng, NEI có những đánh giá riêng về tác động của các lệnh trừng phạt đối với Nga.
Thậm chí NEI được cho đang tiến hành vận động hành lang để đảm bảo uranium không trở thành cái tên tiếp theo được đưa vào danh sách cấm vận của Nhà Trắng.
Còn tờ Bloomberg trích dẫn các nguồn tin giấu tên cho biết, chính quyền của Tổng thống Mỹ Joe Biden có thể vẫn để ngỏ khả năng áp đặt các biện pháp trừng phạt đối với các công ty khai thác và sản xuất nhiên liệu hạt nhân thuộc sở hữu nhà nước của Nga như Rosatom, ngay cả khi NEI đã đưa ra cảnh báo về những tác động tiêu cực về một lệnh cấm như vậy.
Mỹ nhập khẩu nhiên liệu uranium từ nhiều nước nhưng Nga lại là quốc gia duy nhất có đủ nguồn lực làm giàu uranium cho các nhà máy điện hạt nhân Mỹ. (Ảnh: Edibobb)
Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng (EIA) và Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, ngành công nghiệp hạt nhân Mỹ phụ thuộc vào nguồn cung uranium từ Nga, Kazakhstan và Uzbekistan, chiếm khoảng 50% nhu cầu nhiên liệu hạt nhân (khoảng 10.000 tấn) của Mỹ trong năm 2020.
Ngành công nghiệp hạt nhân sẽ sớm ngấm đòn nếu Washington đưa ra lệnh cấm vận uranium từ Nga bởi các nhà máy điện hạt nhân tạo ra 20% tổng sản lượng điện năng ở Mỹ, nhưng đó chưa phải là tất cả.
Theo bà Korsnick, Mỹ không thiếu nguồn cung uranium kể cả khi ngừng nhập khẩu từ Nga vì vẫn còn các đối tác khác sẵn sàng lấp khoảng trống như Canada, Australia. Thế nhưng thứ NEI muốn không phải là uranium thô mà họ cần uranium đã được làm giàu.
Hiện nay Nga là quốc gia duy nhất có thể đáp ứng việc làm giàu uranium cho mục đích thương mại với chi phí thấp. Nhìn chung không có đối tác hay đồng minh nào của Mỹ làm được điều này.
Nước Mỹ hiện đang dẫn đầu thế giới trong sản xuất ra hơn 809 tỷ kWh điện hạt nhân, đủ cung cấp cho hơn 66 triệu gia đình. Tuy nhiên, trong khi Mỹ vận hành các lò phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới ở mức cao nhất trong ngành công nghiệp năng lượng, thì khả năng sản xuất nhiên liệu hạt nhân trong nước của quốc gia này lại èo uột đến khó tin.
Từ năm 2014 đến 2018, Mỹ nhập khẩu phần lớn uranium dưới dạng thô, chủ yếu từ Australia, Canada, Kazakhstan, Uzbekistan và một phần đáng kể đến từ Nga. Trong cùng khoảng thời gian đó, số uranium đã làm giàu các công ty điện hạt nhân Mỹ mua từ Nga lên đến 20%.
Tập đoàn Năng lượng hạt nhân Nga (Rosatom) hiện đang nắm giữ 16,3% thị trường nhiên liệu hạt nhân toàn cầu, cung cấp nhiên liệu hạt nhân cho 73 trong số 440 lò phản ứng trên thế giới tại 13 quốc gia thông qua công ty Techsnabexport. Ngay cả các nhà máy điện hạt nhân ở Ukraine cũng sử dụng uranium đã qua làm giàu từ Nga.
Biểu đồ sử dụng nhiên liệu uranium của Mỹ trong giai đoạn từ năm 1950 đến năm 2020, các nhà máy điện hạt nhân Mỹ giờ đây gần như phụ thuộc nguồn uranium đã được làm giàu nhập khẩu. (Ảnh: EIA)
Trong số 5 cơ sở có đủ năng lực làm giàu uranium cho mục đích thương mại trên thế giới thì Mỹ chỉ có một cơ sở thuộc công ty ConverDyn ở bang Illinois. Trớ trêu thay ConverDyn đã ngưng sản xuất uranium hexafluoride (UF 6) từ năm 2017, dự kiến sẽ hoạt động trở lại vào năm 2023.
Uranium hexafluoride còn được gọi là "hex" trong ngành công nghiệp hạt nhân, hợp chất được sử dụng trong quá trình làm giàu uranium tạo ra nhiên liệu cho lò phản ứng hạt nhân.
Sở dĩ ConverDyn không còn mặn mà với ngành công nghiệp hạt nhân nguyên nhân đến từ việc họ không thể cạnh tranh lại các công ty nước ngoài như Rosatom của Nga hay CNNC (Trung Quốc) về giá cả lẫn quy mô. Điều này dẫn đến thực tế có đến 90% nhiên liệu uranium được sử dụng hiện nay trong các lò phản ứng của Mỹ được sản xuất ở nước ngoài.
Công nghiệp hạt nhân Mỹ hiểu rõ điểm yếu của họ nên từ lâu cũng đã có sự chuẩn bị nhằm hạn chế tác động nếu các nguồn cung nhiên liệu uranium bị gián đoạn, nhưng quá trình này diễn ra khá chậm khi nó không đủ hấp dẫn các nhà đầu tư. Ngay như dự án sản xuất uranium làm giàu thấp (LEU) của URENCO USA tại New Mexico được kỳ vọng sẽ đáp ứng 50% nhu cầu uranium làm giàu cho các nhà máy điện hạt nhân ở Mỹ (hoạt động từ năm 2010) nhưng cho đến nay chỉ mới cung ứng được một phần LEU theo yêu cầu.
Theo chủ tịch NEI Korsnick nếu các biện pháp trừng phạt được áp dụng đối với các sản phẩm uranium từ Nga, các công ty điện hạt nhân của Mỹ có thể phải chuyển hướng sang mua uranium đã được làm giàu từ các nước khác, như Pháp, Nhật Bản và Trung Quốc. Tuy nhiên các đối tác này không chắc có thể duy trì nguồn cung lâu dài cho ngành công nghiệp hạt nhân Mỹ.
Bà Korsnick cho rằng ngành công nghiệp hạt nhân Mỹ vẫn có thời gian để chuẩn bị nếu muốn hạn chế tối đa ảnh hưởng từ việc mất đi nguồn uranium truyền thống. Các dự án sản xuất nhiên liệu hạt nhân có thể được thúc đẩy hơn trong thời gian tới nhưng chúng cần có sự hỗ trợ từ chính phủ Mỹ.
Tuy nhiên, các quan chức NEI cũng phải thừa nhận rằng ngay cả khi có chính sách ưu đãi từ chính phủ Mỹ thì việc mở rộng và xây dựng các cơ sở sản xuất nhiên liệu uranium mới sẽ mất rất nhiều công sức lẫn thời gian. Đây chính là điều NEI lo ngại nếu Washington áp đặt lệnh cấm đối với uranium Nga lúc này.
Ngay sau khi lên nắm quyền Tổng thống Mỹ Joe Biden từng nhiều lần đề xuất quốc hội Mỹ đầu tư nhiều hơn cho chương trình hạt nhân của nước này, tập trung chủ yếu vào các nhà máy điện hạt nhân. (Ảnh: E&E News)
Nguồn tài nguyên uranium trên thế giới được phân bổ khá rộng rãi. Kazakhstan sản xuất hơn 40% nguồn cung toàn cầu, tiếp theo là Canada (12,6%), Úc (12,1%) và Namibia (10%). Nga là quốc gia có trữ lượng nhỏ, chiếm khoảng 5% nguồn cung, trong khi Mỹ và châu Âu sản xuất dưới 1%.
Tuy vậy phần lớn nguyên liệu uranium thô của Kazakhstan lại được chuyển đến Nga trước khi xuất khẩu ra các thị trường khác trên thế giới. Nhiều bộ phận khác của chuỗi cung ứng cũng đi qua Nga. Chỉ có một số ít cơ sở trên thế giới có khả năng chuyển uranium thành uranium hexafluoride. Nga chiếm 1/3 nguồn cung uranium hexafluoride trong năm 2020, phần lớn được điều chế từ uranium thô của Kazakhstan.
Nga cũng chiếm 43% năng lực làm giàu uranium trên toàn cầu, tiếp theo là châu Âu (khoảng 33%), Trung Quốc (16%) và Mỹ (7%). Trước cuộc xung đột ở Ukraine, Nga đã có chiến lược quốc gia nhằm tăng cường xuất khẩu năng lượng hạt nhân.
Ngoài uranium, Nga cũng là nhà cung cấp lò phản ứng hạt nhân hàng đầu thế giới. Moskva xây dựng các nhà máy ở nước ngoài và sau đó cung cấp nhiên liệu cho nhiều quốc gia. Khách hàng của Nga bao gồm các nước từng thuộc Liên Xô cũ hoặc các thành viên từng thuộc Khối hiệp ước Warsaw, chẳng hạn như Ukraine và Hungary, cùng với các nước mới sử dụng năng lượng hạt nhân như Ai Cập.
Nhiều nước châu Âu cũng mua uranium đã được chuyển đổi hoặc được làm giàu của Nga, và Trung Quốc là thị trường lớn đối với việc xuất khẩu hạt nhân của Nga.
Nếu thương mại hạt nhân của Mỹ với Nga bị ảnh hưởng bởi cuộc xung đột Ukraine, tác động nghiêm trọng nhất sẽ là đối với hai dự án lò phản ứng tiên tiến đã được lên kế hoạchm gồm Xe-100 ở bang Washington và Natrium ở Wyoming. Các lò phản ứng này cần nhiên liệu được làm giàu gần 20% uranium-235 và Nga hiện là nhà cung cấp duy nhất trên thế giới.
Việc sản xuất nhiên liệu hạt nhân là một quy trình phức tạp gồm 5 bước. Đầu tiên là khai thác quặng uranium thô từ lòng đất, chứa chưa đến 2% uranium. Bước thứ hai là nghiền quặng để tách uranium ra khỏi các vật liệu khác, tạo ra một loại bột được gọi là “bánh vàng”. Bột này sẽ được xử lý hóa học để chuyển thành uranium hexafluoride ở dạng khí. Uranium hexafluoride sau đó tiếp tục được xử lý để tăng nồng độ thành uranium-235 – có thể được tách ra trong các lò phản ứng để sản xuất một lượng lớn năng lượng. Uranium-235 chỉ chiếm 0,7% uranium tự nhiên. Quá trình làm giàu để tạo nhiên liệu cho các lò phản ứng thương mại giúp tăng nồng độ lên đến 5%. Cuối cùng, uranium làm giàu được chế tạo thành thanh nhiên liệu cho lò phản ứng.