Đóng góp của ứng dụngnăng lượng nguyên tử vào GDP

Năng lượng nguyên tử bao gồm lĩnh vực điện hạt nhân và phi điện. Điện hạt nhân đóng vai trò là nguồn điện ổn định, ít carbon, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế vĩ mô thông qua giá trị đóng góp GDP trực tiếp, việc làm, huế và tăng cường an ninh năng lượng. Các ứng dụng phi điện, như sản xuất nhiệt công nghiệp, hydro sạch hay khử muối nước biển, đại diện cho tiềm năng kinh tế đã và đang được khai thác toàn diện. Công nghệ bức xạ mở rộng lợi ích vào lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, công nghiệp và nông nghiệp, tạo ra giá trị đáng kể thông qua chẩn đoán và điều trị y tế, quy trình công nghiệp như tiệt trùng và kiểm tra không phá hủy, cũng như cải thiện an ninh lương thực và thương mại. Mặc dù đối mặt với thách thức như chi phí vốn ban đầu cao và thời gian xây dựng dài, nhưng lại có tiềm năng lớn từ đổi mới công nghệ như lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) và sự công nhận ngày càng tăng về vai trò của hạt nhân trong chuyển đổi năng lượng sạch.

Việc đánh giá toàn diện đóng góp kinh tế của các công nghệ hạt nhân vào GDP quốc gia đòi hỏi cách tiếp cận không chỉ dừng ở tác động trực tiếp mà còn bao gồm tác động gián tiếp và cảm ứng (hiệu ứng nhân tố) lan tỏa khắp nền kinh tế. Các tổ chức quốc tế như Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) khuyến khích các quốc gia thành viên thực hiện đánh giá tác động kinh tế vĩ mô để hiểu rõ hơn ảnh hưởng tổng hợp và theo ngành của việc giới thiệu hoặc mở rộng chương trình năng lượng hạt nhân quốc gia. Các công cụ mô hình hóa như Mô hình Input-Output Mở rộng cho Phát triển bền vững (EMPOWER) của IAEA được thiết kế đặc biệt để phân tích tác động kinh tế vĩ mô và ngành sâu rộng này, vượt qua hạn chế của các mô hình cân bằng truyền thống.

Việc hiểu rõ những đóng góp đa diện của năng lượng nguyên tử là cần thiết để các nhà hoạch định chính sách, nhà đầu tư và các bên liên quan đưa ra quyết định chiến lược sáng suốt, đặc biệt khi xem xét các khoản đầu tư lớn và dài hạn mà chương trình hạt nhân đòi hỏi. Đánh giá định lượng và định tính đóng góp của năng lượng hạt nhân, công nghệ bức xạ vào GDP quốc gia, dựa trên dữ liệu toàn cầu phải bao quát tác động trực tiếp từ sản xuất điện hạt nhân, vai trò trong an ninh năng lượng và ổn định lưới điện, đầu tư, chuỗi cung ứng, nghiên cứu và phát triển (R&D), ứng dụng phi điện và sử dụng bức xạ trong y tế, công nghiệp và nông nghiệp, tài nguyên và môi trường.

Tác động trực tiếp từ Điện hạt nhân

Năng lượng hạt nhân đóng góp trực tiếp vào GDP thông qua giá trị sản lượng điện, tạo việc làm, thu nhập lao động và thuế nộp ngân sách nhà nước, có thể thấy rõ ở các quốc gia có chương trình điện hạt nhân phát triển. Tại Hoa Kỳ, ngành hạt nhân đóng góp 63,8 tỷ USD vào GDP quốc gia năm 2022 và hỗ trợ 256.849 việc làm, bao gồm 73.832 việc làm trực tiếp (48.252 tại nhà máy) và việc làm gián tiếp từ chuỗi cung ứng. Nó tạo ra 15,9 tỷ USD doanh thu thuế cho ngân sách. Đóng góp nổi bật ở các bang như Illinois (5,9 tỷ USD GDP), Pennsylvania (4,8 tỷ USD), South Carolina (3,9 tỷ USD) và California (3,6 tỷ USD) với mỗi hạt có nhà máy trung bình 770 triệu USD GDP. Là nhà sản xuất điện hạt nhân lớn nhất thế giới, Hoa Kỳ chiếm 30% sản lượng toàn cầu, với 779 TWh năm 2023, tương đương 19% tổng điện quốc gia. Những đóng góp này thể hiện hiệu ứng nhân tố mạnh mẽ. Nghiên cứu năm 2024 về đông nam Hoa Kỳ cho thấy nhân tố việc làm là 2,8, nghĩa là mỗi 10 việc làm trực tiếp tạo thêm 18 việc làm khác. Mỗi 100 USD doanh thu từ nhà máy tạo khoảng 200 USD sản lượng kinh tế tổng thể, đặc biệt lợi ích cho khu vực nông thôn.

Tại Pháp, năng lượng hạt nhân là xương sống hệ thống điện, với tỷ lệ 65% năm 2024 (361 TWh). Năm 2013, ngành tạo 45 tỷ EUR doanh thu, chiếm 2% GDP, hỗ trợ 2.500 công ty và 220.000 việc làm. Là nước xuất khẩu điện ròng lớn nhất, Pháp thu hơn 3 tỷ EUR/năm, tăng 48% năm 2024 lên 103 TWh sang các nước láng giềng. Năng lượng hạt nhân giúp giảm lạm phát so với Eurozone, chứng tỏ lợi ích ổn định kinh tế vĩ mô.

Trung Quốc phát triển nhanh nhất, với 57 lò vận hành từ 1991 và 28 đang xây. Năm 2024, năng lượng sạch bao gồm hạt nhân đóng góp 10% GDP, với 13,6 nghìn tỷ CNY (1,9 nghìn tỷ USD), thúc đẩy 25% tăng trưởng GDP, đạt mục tiêu 5%. Hạt nhân đóng góp 28 tỷ USD sản xuất điện và 18 tỷ USD đầu tư công suất.

Tại Hàn Quốc, hạt nhân cung cấp một phần ba điện (30,7% năm 2023, 171,6 TWh), đóng góp 2% GDP năm 2005. Quốc gia nhắm 20% thị phần toàn cầu, xuất khẩu 80 lò trị giá 400 tỷ USD trong 20 năm. Nga có Rosatom với 370.000 nhân viên, doanh thu 30 tỷ USD/năm. Hạt nhân chiếm 19,1% điện năm 2023 (217,398 TWh), mỗi rúp đầu tư tạo ba rúp GDP. Rosatom thu 16,2 tỷ USD từ dự án nước ngoài năm 2023, tăng từ 11,8 tỷ USD năm 2022, nhắm gấp đôi đến 2030.

Vai trò trong an ninh năng lượng

Năng lượng hạt nhân đóng vai trò chiến lược trong an ninh năng lượng và ổn định lưới điện, mang lại lợi ích kinh tế vĩ mô vượt sản xuất điện. Là nguồn tải cơ bản đáng tin cậy, hoạt động 24/7 với hệ số công suất cao, tuổi thọ 60 năm trở lên. Nó giảm phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu trong biến động giá và bất ổn địa chính trị. Pháp phát triển mạnh từ 1970 để tăng an ninh do ít tài nguyên nội địa. Hàn Quốc nhập 98% nhiên liệu hóa thạch cho 85% năng lượng sơ cấp, ưu tiên hạt nhân. Hạt nhân bổ trợ tái tạo biến đổi, cân bằng cung cầu, giảm chi phí hệ thống. Chi phí uranium thấp đảm bảo giá điện ổn định, nguồn cung đa dạng, mật độ cao dễ lưu trữ.

Tổ hợp hạt nhân Hoa Kỳ đóng góp hơn 42,4 tỷ USD/năm vào an ninh quốc gia qua lao động, chuỗi cung ứng, năng lượng. Xuất khẩu công nghệ mang ảnh hưởng địa chính trị; Rosatom Nga dẫn đầu, cung cấp nguyên liệu nhiên liệu 44% làm giàu urani, thu 16,2 tỷ USD năm 2023. Đầu tư ban đầu cho điện hạt nhân thông thường: xây dựng 1.100 MW chi phí 6-9 tỷ USD, chiếm 60-80% chi phí vòng đời, vượt trung bình 102,5% (1,56 tỷ USD/dự án). Với mảng R&D then chốt cho SMR, Hàn Quốc chi 5,0% GDP (thứ hai OECD), ngân sách 24,8 nghìn tỷ KRW năm 2025 cho hạt nhân thế hệ mới và hydro không carbon. Dù chiếm 10% năng lượng toàn cầu, hạt nhân chỉ nhận 2% chi tiêu (70 tỷ USD năm 2025) và 3% trợ cấp (2017: 21 tỷ USD so 447 tỷ USD hóa thạch, 128 tỷ USD tái tạo).

Tiềm năng hạt nhân khử carbon công nghiệp qua nhiệt và đồng phát, hiện chỉ 1%. Đồng phát đạt 80% hiệu suất cho sưởi ấm, khử muối, quy trình nhiệt (kính, xi măng, kim loại, lọc dầu). Beznau Thụy Sĩ sưởi cho 20.000 người từ 1983; Haiyang Trung Quốc cắt giảm 23.200 tấn than/năm, giảm 60.000 tấn CO₂. Sản xuất hydro sạch thay thế phương pháp phát thải 830 triệu tấn CO₂/năm.

Đối với công nghệ bức xạ tạo giá trị lớn ở lĩnh vực phi điện. Thị trường y học hạt nhân toàn cầu đạt 11,85 tỷ USD năm 2024, dự kiến 35,04 tỷ USD đến 2034 (CAGR 11,45%). Bắc Mỹ chiếm 48%, Hoa Kỳ 3,98 tỷ USD (đến 11,98 tỷ USD). Sản xuất đồng vị y tế: 4,35 tỷ USD đến 9,69 tỷ USD. Hơn 50 triệu thủ tục/năm, tập trung chẩn đoán (82%), ung thư (41%), tim mạch (23%). Thị trường xạ trị Nhật: 444,37 triệu USD năm 2024 đến 719,47 triệu USD đến 2033. Việc làm: 17.800 kỹ thuật viên Hoa Kỳ năm 2023 (lương trung bình 97.020 USD/năm), 800 cơ hội/năm. Giá trị vượt doanh thu: giảm chi phí dài hạn qua chẩn đoán sớm, nâng suất lao động thường bị đánh giá thấp.

Quy mô Thị trường Y học Hạt nhân và Xạ trị

Năm 1991, xử lý bức xạ công nghiệp Hoa Kỳ: 56 tỷ USD (0,7% GDP); Nhật: 39 tỷ USD (0,9%). Tăng trưởng nhờ công nghệ chùm tia điện tử. Ứng dụng tiệt trùng >50% vật tư y tế Hoa Kỳ (an toàn/rẻ hơn hơi nước, hạn sử dụng vô hạn); xử lý polymer cho dây/cáp/lốp; kiểm tra không phá hủy. Một số ứng dụng khác của công nghệ bức xạ bao gồm: xử lý khí thải, vải bền, sơn ô tô, phân hủy thải. Đầu tư hoàn vốn nhanh, lợi ích “vô hình” như tiết kiệm, giảm thải, chất lượng.

Chiếu xạ thực phẩm giữ tươi, diệt vi sinh/sâu bệnh, kéo dài hạn sử dụng (dâu tây +7 ngày), thúc đẩy thương mại (xoài sang Hoa Kỳ). Thị trường chiếu xạ theo thông kê đạt 193,92 triệu USD năm 2023 và dự kiến đạt 275,79 triệu USD đến 2031 (CAGR 5,17%); Hoa Kỳ: 72,4 triệu USD (2022); Trung Quốc: dự kiến đạt 160,4 triệu USD (2030). Kỹ thuật SIT kiểm soát sâu bệnh môi trường, loại bỏ bệnh ở châu Phi. Tạo giống đột biến: 3.200 giống mới (27% Trung Quốc năm 2002). Những điều này nâng cao an ninh lương thực, giảm thải, tăng giá trị nông nghiệp và GDP.

Như vậy có thể thấy, năng lượng nguyên tử đóng góp lớn vào GDP qua sản xuất trực tiếp, an ninh và ứng dụng đa dạng. Ở các quốc gia dẫn đầu, chúng tạo hàng tỷ giá trị sản xuất, việc làm và ổn định vĩ mô đồng thời thúc đẩy khử carbon. Vai trò bức xạ trong y tế, công nghiệp, nông nghiệp hay tài nguyên và môi trường đã khuếch đại tác động, qua lợi ích gián tiếp. Để tối đa hóa, chính sách nhà nước nên hỗ trợ đầu tư, R&D, chuỗi cung ứng/xuất khẩu, đánh giá cải thiện, truyền thông. Cách tiếp cận toàn diện với ứng dụng năng lượng nguyên tử sẽ mở khóa tiềm năng kinh tế cho tăng trưởng bền vững.

Từ khóa: năng lượng nguyên tử;

– CMD –