Phân tích: Tại sao năng lượng hạt nhân là trọng tâm của cuộc chiến công nghệ Mỹ-Trung?
Sự phát triển của trí tuệ nhân tạo đang định hình lại cục diện địa chính trị. Trong cuộc chiến công nghệ Mỹ-Trung, khi mọi người tập trung vào chip và máy in thạch bản, các chuyên gia chỉ ra rằng một yếu tố then chốt khác hạn chế sự phát triển của trí tuệ nhân tạo có thể là năng lượng hạt nhân, do đó khiến năng lượng hạt nhân trở thành một trọng tâm khác của cuộc chiến công nghệ Mỹ-Trung.
Trí tuệ nhân tạo và năng lượng hạt nhân
Alexandr Wang, nhà sáng lập công ty trí tuệ nhân tạo Scale AI của Mỹ, từng nói rằng ngoài chất lượng và sản lượng chip, chỉ số quan trọng thứ ba để đo lường hệ sinh thái AI ở Trung Quốc và Hoa Kỳ là điện, bởi vì về trung hạn, nút thắt thực sự đối với AI là điện chứ không phải chip thực tế.
Một báo cáo do BloombergNEF công bố vào tháng 4 cho thấy đến năm 2035, các trung tâm dữ liệu tại Hoa Kỳ dự kiến sẽ chiếm khoảng 9% tổng lượng điện tiêu thụ, gấp đôi so với năm 2024.
Theo triển vọng chuyển đổi năng lượng mới nhất của Wood Mackenzie, nhu cầu điện của trung tâm dữ liệu toàn cầu dự kiến sẽ đạt 700 terawatt-giờ (TWh) vào năm 2025 và tăng lên 3.500 TWh vào năm 2050, tương đương với nhu cầu điện hiện tại của Ấn Độ và Trung Đông cộng lại.
Wood McKinsey dự đoán sản lượng điện hạt nhân của Hoa Kỳ sẽ tăng 27% sau năm 2035, do nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu tăng trưởng.
Hiện nay, từ Microsoft đến Google của Alphabet, ngày càng nhiều tập đoàn công nghệ lớn ký kết thỏa thuận mua điện với các công ty khởi nghiệp năng lượng hạt nhân để đảm bảo nguồn cung cấp điện trong tương lai.
Ông Diệp Tông Quang, Trưởng khoa Năng lượng Nguyên tử tại Đại học Quốc gia Thanh Hoa, Đài Loan, chia sẻ với Epoch Times rằng ngành công nghiệp AI có nhu cầu điện cao hơn nhiều so với các ngành công nghiệp khác. Nếu bất kỳ khu vực nào muốn triển khai công nghệ AI hoặc chấp nhận đầu tư từ các công ty công nghệ lớn, việc cung cấp đủ điện là yêu cầu hàng đầu. Bản thân các con chip không phải là vấn đề lớn, nhưng điện thực sự là yếu tố then chốt nhất cho hoạt động bình thường của các trung tâm xử lý dữ liệu AI.
Ông Tô Tử Vân, giám đốc Viện Nghiên cứu Chiến lược và Tài nguyên thuộc Viện Nghiên cứu Quốc phòng và An ninh Đài Loan, chia sẻ với Epoch Times rằng, dựa trên sức mạnh tính toán hiện tại, việc hỏi AI một câu hỏi có thể tiêu tốn 60 watt điện. Yêu cầu AI vẽ sơ đồ sẽ tiêu thụ nhiều điện hơn nữa, khiến nguồn điện trở thành một yêu cầu thiết yếu cho AI trong tương lai.
Nếu hiệu suất chip được cải thiện, mức tiêu thụ năng lượng của nó sẽ giảm, giúp tiết kiệm năng lượng hơn. Ông nói, nhưng điều này cũng giống như động cơ ô tô ngày càng hiệu quả hơn, nhưng số lượng xe ngày càng nhiều; nhu cầu chung này đồng nghĩa với việc ngành công nghiệp AI sẽ cần nhiều điện hơn trong tương lai.
Tại sao năng lượng hạt nhân lại trở thành tâm điểm trong cuộc cạnh tranh AI giữa Mỹ và Trung Quốc?
Hoa Kỳ là quốc gia tiên phong trong phát triển năng lượng hạt nhân, nhưng việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân thường bị trì hoãn vì sản xuất điện bằng khí đốt tự nhiên được coi là hấp dẫn hơn về mặt kinh tế trong nhiều năm. Hiện nay, tuổi thọ trung bình của các nhà máy điện hạt nhân ở Hoa Kỳ là hơn 40 năm.
Bắc Kinh dẫn đầu sự phát triển của ngành công nghiệp điện hạt nhân trong những năm 2010, với 10 lò phản ứng hạt nhân được kết nối với lưới điện vào năm 2015. Trong khi đó, ngành công nghiệp hạt nhân ở châu Âu và Hoa Kỳ đang phải đối mặt với vô số khó khăn. Năm 2017, Công ty Điện lực Westinghouse, nhà sản xuất lò phản ứng AP1000 của Hoa Kỳ, đã nộp đơn xin bảo hộ phá sản, dẫn đến việc hủy bỏ hai dự án lò phản ứng AP1000 đang được xây dựng.
Ngân hàng Bank of America cho biết với tốc độ hiện tại, công suất lắp đặt điện hạt nhân của Trung Quốc có thể vượt qua Hoa Kỳ vào năm 2030.
Theo tuyên bố chính thức của chính quyền Trung Quốc, mục đích chính của việc Trung Quốc phát triển mạnh mẽ năng lượng hạt nhân là để giảm phát thải, nhưng tuyên bố này đã bị đặt câu hỏi.
Ông Diệp Tông Quang cho biết mục tiêu phát thải carbon ròng bằng 0 có thể không phải là trọng tâm chính của Trung Quốc đại lục. Một cân nhắc thực tế hơn là họ hy vọng sẽ đáp ứng nhu cầu điện của cả nước. Họ cũng cam kết phát triển ngành công nghiệp bán dẫn và các trung tâm xử lý dữ liệu AI, những yếu tố quan trọng nhất thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng hạt nhân.
Ông Tô Tử Vân nói rằng lý do công khai của ĐCSTQ khi thúc đẩy mạnh mẽ các nhà máy điện hạt nhân là để đáp ứng các yêu cầu giảm phát thải carbon, nhưng thực chất là để phát triển năng lượng hạt nhân. Chất thải hạt nhân sau khi được tinh chế có thể được chuyển thành nhiên liệu hạt nhân, một thỏa thuận hai trong một cho ĐCSTQ. Thúc đẩy phát triển năng lượng hạt nhân trong thời bình, sau đó sử dụng nhiên liệu hạt nhân để tinh chế vũ khí và tăng số lượng đầu đạn hạt nhân – đây chính là chiến lược của ĐCSTQ.
Để thúc đẩy phát triển năng lượng hạt nhân, ông Trump đã ban hành bốn sắc lệnh hành pháp vào tháng 5 để khởi động đầu tư năng lượng hạt nhân, và vào tháng 7, ông đã công bố “Kế hoạch Hành động Trí tuệ Nhân tạo 2025”, nhấn mạnh việc phát triển cơ sở hạ tầng AI. Dựa trên các sắc lệnh hành pháp của ông Trump, Ủy ban Quản lý Hạt nhân Hoa Kỳ (NRC) đã rút ngắn thời gian phê duyệt giấy phép nhà máy điện hạt nhân từ vài năm xuống còn 18 tháng và yêu cầu khởi công xây dựng 10 lò phản ứng lớn vào năm 2030.
Ông Tô Tử Vân cho biết trước khi chính quyền Trump lên nắm quyền, việc phát triển nhà máy điện hạt nhân ở Hoa Kỳ chỉ tập trung vào nghiên cứu và phát triển công nghệ, không có bất kỳ hoạt động thương mại mới nào. Bắc Kinh đang tích cực thúc đẩy thương mại hóa năng lượng hạt nhân, và ngay cả Hàn Quốc cũng đang thúc đẩy thương mại hóa. Hoa Kỳ hiện đang phải đối mặt với những thách thức liên quan đến chi phí và quy mô tương đối nhỏ.
“Tuy nhiên, Hoa Kỳ vẫn duy trì được thế mạnh trong nghiên cứu và phát triển công nghệ, và dưới sự chỉ đạo của chính quyền Trump trong việc tái khởi động năng lượng hạt nhân, Hoa Kỳ sẽ phát triển nhanh chóng. Đặc biệt là với việc Bill Gates và những người khác đề xuất các kế hoạch mở rộng, chẳng hạn như xây dựng các lò phản ứng hạt nhân nhỏ và các nhà máy điện hạt nhân nhỏ trước khi năng lượng tổng hợp hạt nhân đi vào hoạt động thương mại, Hoa Kỳ, với nền tảng công nghệ hiện có, có thể sẽ phát triển nhanh chóng trong tương lai.”
Ông Diệp Tông Quang cho biết ngành công nghiệp điện hạt nhân của Trung Quốc được hưởng lợi từ sự hỗ trợ toàn diện của chính phủ và đầu tư đáng kể về nhân lực và tài chính, dẫn đến việc mỗi năm có ba đến bốn tổ máy đi vào hoạt động thương mại. Ngược lại, điện hạt nhân ở Hoa Kỳ về cơ bản đã trì trệ trong 20 năm, và công nghệ điện hạt nhân thế hệ thứ ba đã không được thúc đẩy thêm trong một thời gian dài.
Ông Diệp Tông Quang phát biểu rằng kể từ khi ông Trump nhậm chức, ông hy vọng ngành năng lượng hạt nhân có thể lấy lại vinh quang trước đây. Bên cạnh việc tăng cường thúc đẩy các hệ thống năng lượng hạt nhân thế hệ thứ ba, ông cũng hy vọng sẽ đẩy nhanh việc xây dựng và triển khai chúng. Ông cũng kêu gọi các viện nghiên cứu và công ty trong nước đẩy nhanh sự phát triển của các ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân mới nổi, bao gồm lò phản ứng mô-đun nhỏ SMR và lò phản ứng mô-đun siêu nhỏ MMR. Ông tin rằng với các chính sách năng lượng hạt nhân chủ động của chính quyền Trump, năng lượng hạt nhân Hoa Kỳ có tiềm năng phát triển nhanh chóng trong tương lai.
Công nghệ SMR đang dẫn đầu tại Hoa Kỳ.
Khi các quốc gia chạy đua tìm kiếm nguồn năng lượng mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các trung tâm dữ liệu, sự quan tâm đến lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) và phản ứng tổng hợp hạt nhân cũng ngày càng tăng.
Các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) được coi là rẻ hơn, xây dựng nhanh hơn và có thể được đặt cùng với các trung tâm dữ liệu mà không cần cơ sở hạ tầng điện bổ sung, đặc biệt là sau khi các SMR đầu tiên dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào năm 2030.
Cho đến nay, các công ty công nghệ đã có kế hoạch đầu tư vào hơn 20 gigawatt các dự án SMR và sự phát triển thành công của công nghệ này có thể mang lại nhiều cơ hội lớn hơn nữa.
Diệp Tông Quang tin rằng công nghệ SMR ở châu Âu và châu Mỹ thực sự tiên tiến hơn so với Trung Quốc đại lục. Trung Quốc đại lục chỉ mới bắt đầu, trong khi Hoa Kỳ đã phát triển nó hơn bốn mươi năm.
Công nghệ điện hạt nhân của Trung Quốc không được phát triển một cách độc lập mà được du nhập từ phương Tây.
Diệp Tông Quang nói với tờ The Epoch Times rằng công nghệ điện hạt nhân của Trung Quốc thực chất bắt nguồn từ Pháp. Khi Trung Quốc bắt đầu phát triển điện hạt nhân, đối tác đầu tiên của họ là Pháp. Trong các cuộc đàm phán, việc chuyển giao công nghệ đã được đề cập cụ thể. Pháp đã hoàn thành các nghĩa vụ theo hợp đồng và thực hiện các chuyển giao công nghệ cần thiết. Do đó, các tổ máy điện hạt nhân của Trung Quốc hiện nay, bao gồm cả lò phản ứng Linh Lung Nhất do Trung Quốc tự thiết kế, đều bắt nguồn từ việc chuyển giao công nghệ từ Pháp.
Ông cho biết công nghệ SMR đang được phát triển ở Trung Quốc đại lục hiện nay về cơ bản là được thu nhỏ bằng công nghệ hiện có, đặt ra một thách thức đáng kể. Một mô hình SMR ở Trung Quốc đại lục có tên là Linh Lung Nhất; khi nào nó sẽ được thương mại hóa và lợi nhuận sẽ như thế nào? Những câu hỏi này vẫn còn phải chờ xem.
Ông Diệp Tông Quang phát biểu rằng mặc dù Hoa Kỳ có lợi thế về công nghệ, nhưng họ đang phải đối mặt với vấn đề nhiên liệu hạt nhân. Nhiên liệu hạt nhân SMR và MMR đòi hỏi nhiên liệu làm giàu cao, hiện đang phải nhập khẩu từ Nga. Hoa Kỳ không còn muốn phụ thuộc vào Nga về nhiên liệu hạt nhân làm giàu cao nữa và hiện đang bắt đầu tự sản xuất, về cơ bản là từ con số không. Chính phủ Hoa Kỳ hiện đã quyết định đầu tư tích cực vào dự án này và đã chỉ định một số công ty nhiên liệu thực hiện.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân trở thành trọng tâm
Phản ứng tổng hợp hạt nhân từ lâu đã được coi là mục tiêu cuối cùng trong quá trình tìm kiếm nguồn năng lượng sạch và dồi dào.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân giải phóng năng lượng gấp 4 triệu lần so với quá trình đốt than và gấp 4 lần năng lượng so với quá trình phân hạch hạt nhân, đồng thời không tạo ra khí nhà kính hoặc chất thải phóng xạ lâu dài.
Vào tháng 12/2022, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở California đã tập trung tia laser mạnh nhất thế giới vào một viên nang kim cương cỡ hạt tiêu chứa đầy hydro. Chùm tia laser giải phóng 2,05 megajoule năng lượng, kích hoạt phản ứng tổng hợp hydro thành heli. Điều này chứng minh rằng bản chất vật lý cốt lõi của phản ứng tổng hợp có kiểm soát đã được khai phá, mở đường cho việc sản xuất điện giá rẻ và không phát thải carbon.
Ngay cả những chuyên gia lạc quan nhất cũng tin rằng phải mất khoảng mười năm nữa nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên cung cấp điện cho lưới điện mới hoàn thành. Tuy nhiên, hầu hết mọi người đều cho rằng phải mất thêm hai hoặc ba thập kỷ nữa.
Do triển vọng của phản ứng tổng hợp hạt nhân, đây đang trở thành tâm điểm trong cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Trung Quốc và Hoa Kỳ.
Đồng sáng lập Microsoft, Bill Gates, tuyên bố Bắc Kinh đang ngày càng thách thức Hoa Kỳ và các nước khác trong cuộc đua phát triển lò phản ứng hạt nhân thế hệ tiếp theo. Ông nói thêm rằng khoản đầu tư của Bắc Kinh vào năng lượng nhiệt hạch hạt nhân “gấp đôi tổng mức đầu tư của tất cả các quốc gia khác cộng lại”.
Andrew Holland, Tổng giám đốc điều hành Hiệp hội Công nghiệp Tổng hợp Hạt nhân, cảnh báo rằng “nếu Hoa Kỳ không dẫn đầu về tổng hợp hạt nhân, Trung Quốc sẽ thay thế, đặc biệt là trong thời đại AI và nhu cầu năng lượng tăng vọt”.
Tô Tử Vân cho biết năng lượng hạt nhân hiện nay liên quan đến phản ứng phân hạch hạt nhân, gây ra các vấn đề như xử lý chất thải hạt nhân. Mặc dù năng lượng hạt nhân có vẻ rẻ, nhưng chi phí dài hạn của nó không hề thấp. Xét đến việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân và việc lưu trữ chất thải hạt nhân sau đó, chi phí sử dụng năng lượng hạt nhân sẽ tăng lên.
“Phản ứng tổng hợp hạt nhân hay phản ứng tổng hợp hạt nhân không hề có vấn đề này”, ông nói, ám chỉ phản ứng tổng hợp hạt nhân như một mặt trời nhân tạo vì mặt trời hoạt động dựa trên nguyên lý tổng hợp hạt nhân.
Tô Tử Vân cho biết hiện tại, EU đã có các cơ sở thử nghiệm phản ứng tổng hợp hạt nhân, Trung Quốc cũng đã tham gia, bản thân Hoa Kỳ đã đạt được một số tiến bộ, và ngay cả Nhật Bản cũng tuyên bố đã đạt được tiến bộ. Quả thực, bên cạnh trí tuệ nhân tạo, phản ứng tổng hợp hạt nhân là một trọng tâm cạnh tranh khác giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc. Trước khi phản ứng tổng hợp hạt nhân được đưa vào sử dụng, cả hai bên đang cạnh tranh để cải thiện hiệu suất và giảm thiểu rủi ro của các nhà máy điện hạt nhân hiện có, và hiện tại, dường như Hoa Kỳ vẫn đang nắm giữ lợi thế về công nghệ.
Năng lượng hạt nhân gây ra cạnh tranh địa chính trị
Năng lượng hạt nhân tiên tiến cũng đã trở thành một phần trong cuộc cạnh tranh địa chính trị giữa Mỹ và Trung Quốc. Trong cuộc chiến đất hiếm giữa Mỹ và Trung Quốc hồi tháng 6 năm nay, Bộ Thương mại Hoa Kỳ được cho là đã đình chỉ việc cấp phép xuất khẩu thiết bị hạt nhân cho các nhà máy điện hạt nhân ở Trung Quốc đại lục.
Ông Diệp Tông Quang giải thích rằng Trung Quốc đại lục đã mua lò phản ứng AP1000 thế hệ thứ ba mới nhất của Westinghouse từ Westinghouse. Lò phản ứng này đã được mua và đang phát điện.
Diệp Tông Quang cho biết Trung Quốc hiện đang phát triển mạnh mẽ năng lượng hạt nhân, và bên cạnh những nỗ lực trong nước, nước này cũng đang quảng bá công nghệ năng lượng hạt nhân của mình ra các nước khác. Tuy nhiên, do tình hình chính trị toàn cầu, việc quảng bá sản phẩm năng lượng hạt nhân của Trung Quốc ra thế giới tự do vẫn chưa được thuận lợi. Số lượng các quốc gia chấp nhận công nghệ này về cơ bản còn rất hạn chế, và chắc chắn Mỹ và Pháp sẽ can thiệp. Suy cho cùng, nhiều quốc gia khác trên thế giới vẫn đang mua năng lượng hạt nhân tiêu chuẩn của Mỹ. Do năng lực sản xuất hiện tại của Mỹ còn hạn chế, nên đến năm 2030, khi ngành công nghiệp của nước này đã phát triển và nguồn lực sẵn có hơn, Mỹ sẽ có cơ hội lớn hơn nhiều để quảng bá công nghệ năng lượng hạt nhân của mình ra toàn cầu.
Ông Diệp Tông Quang cho biết chính quyền Bắc Kinh hiện đang đầu tư gần như toàn bộ nguồn lực vào lĩnh vực năng lượng, đặc biệt là năng lượng hạt nhân. Vấn đề của họ không phải là thiếu kinh phí, mà là thiếu chuyên gia kỹ thuật giàu kinh nghiệm. Do đó, họ đang hợp tác với các trường đại học nước ngoài và thuê nhiều chuyên gia tư vấn nước ngoài; một số người từ Đài Loan thậm chí đã sang đại lục làm cố vấn.
Ông Diệp Tông Quang tuyên bố rằng những người tham gia Đài Loan thực sự không sở hữu bất kỳ công nghệ then chốt nào. Tuy nhiên, các phương tiện truyền thông đưa tin rằng Hoa Kỳ thực sự đã chuyển giao một số công nghệ cho Trung Quốc đại lục thông qua các học giả và chuyên gia đại lục đã có trụ sở tại Hoa Kỳ. Sau đó, Hoa Kỳ đã rất coi trọng vấn đề này và nỗ lực hết sức để ngăn chặn. Do đó, hiện nay, các chuyên gia đại lục không thể tham dự các hội nghị học thuật được tổ chức tại Hoa Kỳ vì Hoa Kỳ đã thiết lập các rào cản tại đó.
Xem thêm
Từ khóa trí tuệ nhân tạo chiến tranh thương mại Mỹ Trung năng lượng hạt nhân năng lượng hạt nnhân
