'Quân bài' ít gây chú ý của Nga: Cung ứng nhiên liệu hạt nhân cho Mỹ và phương Tây

Điện hạt nhân là một bộ phận quan trọng của nhiều lưới điện quốc gia. Các nước châu Âu phụ thuộc lớn vào năng lượng hạt nhân, trong đó Pháp sử dụng 69% nguồn cung là từ điện hạt nhân; Ukraine 51%, Hungary 46%, Phần Lan 34% và Thụy Điển 31%. Ở Mỹ, các lò phản ứng hạt nhân tạo ra 20% điện năng của quốc gia. 

Nhiều quốc gia trong số này ban đầu sử dụng năng lượng hạt nhân để giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu và gần đây là để giảm lượng khí thải carbon cũng như cải thiện chất lượng không khí.

Ngày nay, 32 quốc gia trên thế giới sử dụng năng lượng hạt nhân, chủ yếu ở Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á. Tuy nhiên, ảnh hưởng kinh tế từ cuộc chiến tại Ukraine có thể gây gián đoạn nguồn cung nhiên liệu cho ngành công nghiệp điện hạt nhân toàn cầu.

Một ngành công nghiệp toàn cầu

Trên khắp thế giới, 32 quốc gia hiện đang vận hành khoảng 440 lò phản ứng điện hạt nhân thương mại, tạo ra 10% tổng nguồn cung điện toàn cầu. Mỹ có nhiều lò phản ứng đang hoạt động nhất (93 chiếc), tiếp theo là Pháp (56) và Trung Quốc (53).

Nhiều quốc gia xuất khẩu nhiên liệu, vật liệu và dịch vụ hạt nhân. Các nhà cung cấp hàng đầu là Mỹ, Nga, châu Âu và Trung Quốc. Một số quốc gia khác cũng đóng vai trò quan trọng như Canada và Hàn Quốc.

Sản xuất nhiên liệu hạt nhân bao gồm năm bước: 1.Quặng uranium thô, thường chứa dưới 2% uranium, được khai thác từ lòng đất; 2. Quặng được xay để tách uranium khỏi các vật liệu khác, tạo ra một loại bột gọi là bánh vàng (yellowcake); 3.Bánh vàng được chuyển đổi về mặt hóa học thành uranium hexafluoride ở dạng khí; 4. Uranium hexafluoride được xử lý để tăng nồng độ uranium-235, một chất đồng vị uranium có thể bị phân tách trong các lò phản ứng để tạo ra một lượng lớn năng lượng. U-235 chỉ chiếm 0,7% uranium tự nhiên. Quá trình làm giàu cho nhiên liệu lò phản ứng thương mại làm tăng nồng độ của nó, thường lên đến 5%; 5.Uranium làm giàu được chế tạo thành thanh nhiên liệu cho lò phản ứng.

Sản xuất nhiên liệu hạt nhân đòi hỏi nhiều bước sau khi khai thác quặng. Việc chuyển đổi, làm giàu và chế tạo thanh uranium là những quy trình kỹ thuật phức tạp được xử lý tại một số ít cơ sở trên khắp thế giới.

Nhiên liệu cho lò phản ứng hạt nhân được chuyên môn hóa cao và gắn liền với các thiết kế lò phản ứng cụ thể. Mua một lò phản ứng điện từ một nhà cung cấp như Rosatom - công ty hạt nhân nhà nước của Nga hoặc công ty Framatome của Pháp, có thể dẫn đến sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp kéo dài hàng thập kỷ.

Tất cả những yếu tố này làm cho chuỗi cung ứng hạt nhân trở nên phức tạp hơn, ít cạnh tranh và khó chuyển dịch nhanh hơn so với các dạng năng lượng khác như dầu và khí đốt. Và vì các vật liệu và công nghệ quan trọng cho năng lượng hạt nhân dân sự cũng có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu hạt nhân sử dụng được cho vũ khí, nên việc mua bán hạt nhân quốc tế phải tuân theo các biện pháp kiểm soát xuất khẩu và hạn chế thương mại nghiêm ngặt.

Nga là nhà cung cấp hạt nhân quan trọng

So với các mặt hàng khai thác mỏ khác như coban, tài nguyên uranium trên thế giới được phân bổ khá hợp lý. Kazakhstan sản xuất hơn 40% nguồn cung toàn cầu, tiếp theo là Canada (12,6%), Australia (12,1%) và Namibia (10%). Nga là một nhà khai thác nhỏ, sản xuất khoảng 5%, trong khi Mỹ và Châu Âu sản xuất không đầy 1%.

Tuy nhiên, phần lớn uranium đã nghiền từ Kazakhstan lại đi qua Nga trước khi xuất khẩu sang thị trường toàn cầu. Các bộ phận khác của chuỗi cung ứng cũng đi qua Nga. Chỉ có một số ít các cơ sở trên thế giới chuyển đổi uranium nghiền thành uranium hexafluoride, trong đó Nga sản xuất khoảng 1/3 nguồn cung năm 2020, phần lớn là từ uranium khai thác tại Kazakhstan.

Nga cũng chiếm tới 43% năng lực làm giàu uranium toàn cầu, tiếp theo là châu Âu (khoảng 33%), Trung Quốc (16%) và Mỹ (7%). 

Trước khi mở chiến dịch quân sự tại Ukraine, Nga đã có chiến lược quốc gia nhằm tăng cường xuất khẩu năng lượng hạt nhân. Họ là nhà cung cấp hàng đầu các lò phản ứng hạt nhân, xây dựng các nhà máy ở nước ngoài và sau đó cung cấp nhiên liệu. Khách hàng của Nga bao gồm các quốc gia thuộc Liên Xô cũ và các nước sử dụng năng lượng hạt nhân mới như Ai Cập.

Khoảng 16% -20% nguồn cung cấp uranium hàng năm của Mỹ có nguồn gốc ít nhất một phần từ Nga, chủ yếu là qua làm giàu. Nhiều nước châu Âu mua uranium đã được chuyển đổi hoặc làm giàu của Nga, và Trung Quốc là thị trường ngày càng tăng cho 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.

Tác động thị trường của cuộc khủng hoảng Ukraine

Giá uranium toàn cầu ở mức thấp trong hầu hết thập kỷ qua, dao động trong khoảng 20 - 30 USD / pound sau thảm họa hạt nhân Fukushima ở Nhật Bản. Sau đó, vào năm 2021 và đầu năm 2022, nạn đầu cơ thị trường và các cuộc biểu tình trong nước ở Kazakhstan đã đẩy giá lên cao. Giờ đây, cuộc chiến ở Ukraine đã khiến một số giao dịch uranium tăng gần 60 USD / pound và có khả năng cao hơn.