- Eksperimen reaktor garam cair diperkirakan akan memberikan data operasional penting pada tahun 2027.
- MCRE akan meneliti sistem garam cair cepat berbasis klorida.
- Data eksperimen akan membantu mengurangi ketidakpastian prediksi dalam desain reaktor masa depan.
- Kapalan komersial bertenaga nuklir dapat menjadi alternatif untuk bahan bakar laut tradisional.
Sebuah eksperimen nuklir yang didukung oleh Departemen Energi AS diperkirakan akan memberikan data operasional penting untuk reaktor generasi berikutnya paling cepat pada tahun 2027. Eksperimen reaktor garam cair (MCRE) bertujuan untuk menguji reaktor garam cair cepat yang beroperasi dalam kondisi fisi yang berkelanjutan. Hasilnya dapat membantu insinyur membawa teknologi ini menuju aplikasi komersial. Departemen Energi telah menyetujui tambahan pendanaan bersama untuk mempercepat tahap pengembangan akhir eksperimen. Southern Company, Idaho National Laboratory, dan CORE POWER sedang bekerja sama dalam proyek ini melalui program demonstrasi reaktor canggih departemen tersebut.
Desain Reaktor Garam Cair
Berbeda dengan reaktor tradisional, desain reaktor garam cair dapat melarutkan bahan bakar nuklir dalam garam cair. MCRE akan meneliti sistem berbasis klorida yang beroperasi dengan spektrum neutron cepat. Energi yang dipertahankan oleh neutron cepat lebih tinggi dibandingkan dengan neutron termal yang digunakan dalam banyak reaktor tradisional, perbedaan ini mempengaruhi perilaku bahan bakar nuklir dan keberlanjutan fisi reaktor. Insinyur memerlukan data eksperimen untuk memahami pengaruh ini dan meningkatkan desain. MCRE bertujuan untuk menjadi eksperimen reaktor garam cair cepat pertama di dunia yang mencapai kritikalitas. Ketika reaktor dapat mengendalikan reaksi nuklir secara berkelanjutan, maka milestone ini tercapai.
Idaho National Laboratory akan membantu peneliti mengumpulkan data pengukuran langsung perilaku reaktor selama operasi.
Wakil Direktur Laboratorium Jess Gehin menyatakan bahwa insinyur saat ini mengandalkan model untuk memprediksi kinerja desain reaktor ini. Ia mengatakan, "Menggunakan bukti operasi nyata untuk memperkuat model-model ini akan mengurangi ketidakpastian prediksi bagi perancang reaktor dan badan regulasi di masa depan." Data pengukuran ini dapat membantu pengembang memverifikasi alat simulasi dan mengevaluasi keputusan rekayasa, serta mungkin memberikan informasi untuk pekerjaan perizinan reaktor di masa depan, meskipun badan regulasi masih memerlukan bukti keamanan untuk proyek tertentu.
Tantangan Teknologi dan Potensi Aplikasi
Sebelum diterapkan, pengembang reaktor canggih menghadapi tantangan teknologi yang signifikan. Hasil eksperimen dapat membantu insinyur mengidentifikasi ketidakpastian sebelum berkomitmen pada demonstrasi yang lebih besar dan lebih mahal. MCRE mungkin memberikan data tentang perilaku bahan bakar dan kinerja reaktor selama fisi yang berkelanjutan. Temuan ini dapat membantu pengembang mengevaluasi pilihan desain dan membangun argumen teknis yang lebih kuat untuk proyek-proyek di masa depan. Southern Company melihat eksperimen ini sebagai contoh bagaimana pendanaan federal dan keahlian sektor swasta dapat memajukan penelitian nuklir.
Wakil Presiden Senior Mark S. Berry menyatakan bahwa kolaborasi dapat membantu mengurangi ketidakpastian teknologi, memungkinkan pengembang untuk mengejar energi yang andal dan ekonomis. Penelitian ini juga dapat mendukung aplikasi di luar pembangkit listrik. Sistem garam cair cepat pada akhirnya dapat memenuhi kebutuhan energi industri dan produksi isotop medis. Pengembang juga sedang mengeksplorasi apakah reaktor-reaktor ini dapat mengekstrak nilai tambahan dari bahan bakar nuklir bekas.
CORE POWER melihat aplikasi potensial dalam pelayaran komersial, di mana propulsi bertenaga nuklir dapat memberikan daya tanpa emisi karbon dalam jangka waktu yang lama. CEO Mikal Bøe menyatakan bahwa perusahaan tersebut berkomitmen untuk membangun MCRE pada tahun 2020. Percepatan kemajuan saat ini akan memajukan target kritikalitas ke tahun 2027. Bøe menyatakan bahwa eksperimen ini dapat membantu membangun pengetahuan rekayasa, metode perizinan, dan rantai pasokan yang diperlukan untuk penerapan komersial. CORE POWER juga berharap untuk menggabungkan kemajuan teknologi bahan bakar nuklir dengan upaya pengembangan nuklir maritimnya.
Kapalan komersial bertenaga nuklir pada akhirnya dapat menjadi alternatif untuk bahan bakar laut tradisional. Namun, penerapan memerlukan banyak pekerjaan dalam hal keamanan reaktor, integrasi kapal, regulasi, dan infrastruktur pendukung. Tujuan langsung MCRE tetap bersifat ilmiah, bukan komersial. Hasil eksperimen ini dapat membantu menentukan apakah reaktor garam cair cepat dapat bergerak menuju aplikasi praktis, termasuk sistem energi maritim di masa depan.
Potensi Masa Depan Reaktor Garam Cair
Keberhasilan eksperimen reaktor garam cair akan memiliki dampak yang mendalam pada pengembangan teknologi nuklir. Teknologi ini tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi operasional reaktor, tetapi juga dapat memberikan solusi energi tambahan untuk industri dan bidang medis. Dengan meningkatnya permintaan akan energi terbarukan, potensi energi nuklir sebagai sumber energi rendah karbon semakin penting. Hasil eksperimen ini akan membuka jalan bagi aplikasi komersial di masa depan dan dapat memimpin perkembangan teknologi propulsi nuklir, yang pada gilirannya dapat mengubah pola penyediaan energi di sektor pelayaran dan industri lainnya.