Desain Baru untuk Reaktor Nuklir: Komersialisasi Teknologi Energi Generasi Berikutnya

Pembangkit listrik tenaga nuklir pertama Oklo, yang disebut Aurora, akan dibangun di Laboratorium Nasional Idaho. Kredit: Atas kebaikan Oklo

Tim Oklo menggunakan pola pikir startup untuk membangun reaktor baru sambil mematuhi peraturan federal.

Semua pembangkit listrik tenaga nuklir yang saat ini beroperasi di Amerika Serikat telah dibangun dengan menggunakan rumus umum yang sama. Salah satu alasannya, perusahaan telah membuat reaktornya besar, dengan kapasitas daya mencapai ratusan megawatt. Mereka juga sangat bergantung pada pendanaan dari pemerintah federal, yang melalui hibah besar dan proses aplikasi yang panjang telah mendikte banyak aspek rancangan dan pengembangan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Lanskap tersebut memiliki berbagai tingkat keberhasilan selama bertahun-tahun, tetapi tidak pernah secara khusus mengundang bisnis baru yang tertarik untuk menyebarkan teknologi unik.

Sekarang startup Oklo sedang menyiapkan jalan baru untuk membangun pembangkit listrik tenaga nuklir inovatif yang menghormati aturan keselamatan federal. Awal tahun ini, perusahaan menjadi yang pertama menerima aplikasi untuk reaktor nuklir canggih yang diterima oleh Nuclear Regulatory Commission (NRC). Penerimaan tersebut merupakan puncak dari proses aplikasi baru yang menetapkan serangkaian pencapaian dalam industri, dan menempatkan Oklo untuk membangun reaktor canggih yang dalam banyak hal penting berbeda dari pembangkit listrik tenaga nuklir yang saat ini beroperasi di negara.

Reaktor konvensional menggunakan moderator seperti air untuk memperlambat neutron sebelum membelah, atau fisi, atom uranium dan plutonium. Reaktor Oklo tidak menggunakan moderator, memungkinkan pembangunan pabrik yang jauh lebih kecil dan memungkinkan neutron bergerak lebih cepat.

Neutron yang bergerak lebih cepat dapat mendukung fisi nuklir dengan jenis bahan bakar yang berbeda. Menanggapi reaktor tradisional, sumber bahan bakar Oklo akan diperkaya dengan konsentrasi isotop uranium-235 yang jauh lebih tinggi, yang mengendap lebih mudah daripada uranium-238 yang lebih umum. Proporsi tambahan uranium-235 memungkinkan reaktor Oklo bekerja lebih lama tanpa harus mengisi bahan bakar.

Akibat perbedaan ini, pembangkit listrik Oklo memiliki sedikit kemiripan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir konvensional. Reaktor pertama perusahaan, yang dijuluki Aurora, bertempat di gedung A-frame sederhana yang ratusan kali lebih kecil dari reaktor tradisional, dan akan bekerja dengan bahan bakar bekas yang diambil dari reaktor eksperimental di National Laboratory. Idaho yang ditutup pada tahun 1994. Oklo mengatakan tanaman akan bertahan 20 tahun tanpa harus ditanam kembali seumur hidupnya.

Tapi mungkin aspek Oklo yang paling unik adalah pendekatannya terhadap pemasaran. Dalam banyak hal, perusahaan yang berbasis di Silicon Valley ini telah mengembangkan mentalitas startup, melarikan diri dari hibah pemerintah untuk mengumpulkan putaran pendanaan yang lebih kecil, didukung oleh modal ventura dan mengulangi desainnya saat menjalani proses pencalonan jauh lebih cepat dari pendahulunya.

“Berita tersebut menguntungkan karena telah melepaskan beberapa inersia terkait seputar bagaimana hal-hal telah dilakukan di masa lalu, dan saya pikir itu adalah cara penting untuk memodernisasi pendekatan bisnis,” kata CEO Oklo Jacob DeWitte SM ’11, PhD ’14, yang ikut mendirikan perusahaan dengan Caroline Cochran SM ’10.

Sekarang Oklo berharap kemajuannya akan mendorong orang lain untuk mengikuti pendekatan baru dalam industri tenaga nuklir.

“Jika kita dapat memodernisasi cara kita memenuhi peraturan ini dan memanfaatkan keunggulan dan fitur desain generasi mendatang ini, kita dapat mulai melukis gambar baru di sini,” kata DeWitte.

Lacak jalur baru

DeWitte telah masuk Dengan pada tahun 2008 dan mempelajari reaktor canggih sambil bekerja untuk gelar masternya. Untuk gelar doktornya, dia mempertimbangkan cara untuk memperpanjang umur dan kekuatan reaktor besar yang sudah digunakan di seluruh dunia.

Tetapi sementara DeWitte mempelajari reaktor besar hari ini, dia semakin tertarik pada ide untuk memasarkan reaktor kecil di masa depan.

“Di MIT, melalui proyek dan ekstrakurikuler, saya belajar lebih banyak tentang bagaimana ekosistem energi bekerja, bagaimana model startup bekerja, bagaimana model keuangan bisnis bekerja, dan dengan semua bagian yang berbeda ini. Saya mulai merumuskan ide bahwa ini telah menjadi benih bagi Oklo, ”kata DeWitte.

Apa yang dipelajari DeWitte tentang lanskap energi nuklir tidak terlalu menggembirakan bagi para pemula. Industri ini terpengaruh dengan sejarah pembangunan pabrik yang memakan waktu satu dekade atau lebih, dengan biaya yang melebihi miliaran.

Di Amerika Serikat, Komisi Pengaturan Nuklir menetapkan standar desain untuk reaktor dan mengeluarkan panduan untuk memenuhi standar tersebut. Tetapi panduan ini dibuat untuk reaktor besar yang telah menjadi norma di industri selama lebih dari 50 tahun, membuatnya tidak sesuai untuk membantu perusahaan yang tertarik membangun reaktor yang lebih kecil berdasarkan teknologi yang berbeda.

DeWitte mulai berpikir untuk memulai masyarakat nuklir tingkat lanjut saat dia masih menjadi mahasiswa doktoral. Pada 2013 dia bermitra dengan Cochran dan lainnya di MIT, dan tim berpartisipasi dalam Kompetisi Kewirausahaan $ 100K MIT dan Hadiah Energi Bersih MIT, di mana Oklo menerima umpan balik dan validasi awal, termasuk memenangkan jalur energi $ 100K. .

Konsep reaktor Oklo telah banyak berubah selama bertahun-tahun karena DeWitte dan Cochran – satu-satunya pendiri yang berafiliasi dengan perusahaan – telah bekerja pertama dengan penasihat di MIT, kemudian dengan pakar industri, dan akhirnya dengan dan NRC.

“Idenya adalah jika kita menggunakan teknologi ini, kita mulai dari yang kecil dan menggunakan pendekatan berulang untuk pengembangan teknologi dan pendekatan yang berfokus pada produk, seperti yang dilakukan Tesla dengan Roadster. [electric car model] sebelum beralih ke yang lain, “kata DeWitte.” Ini sepertinya memberikan cara yang menarik untuk mendapatkan beberapa poin validasi awal dan dapat dilakukan dengan efisiensi biaya yang lebih tinggi, oleh karena itu lebih sedikit uang tunai yang dibutuhkan, dan yang dapat secara bertahap disesuaikan dengan model pembiayaan modal ventura ”.

Oklo mengumpulkan putaran pendanaan kecil di 2013 dan 2014 saat perusahaan menggunakan akselerator startup MassChallenge dan Y Combinator.

Pada tahun 2016, Departemen Energi (DOE) membuat beberapa inovasi untuk dirinya sendiri, memulai upaya yang dipimpin industri untuk membangun proses persetujuan baru untuk aplikasi lanjutan reaktor nuklir. Dua tahun kemudian, Oklo mengemudikan struktur baru tersebut. Proses tersebut membuat Oklo mengembangkan aplikasi baru dan menjadi perusahaan pertama yang memperoleh aplikasi lisensi gabungan untuk membangun pembangkit listrik yang diterima oleh NRC sejak 2009.

“Kami harus melihat regulasi dengan sudut pandang baru dan tidak melalui distorsi dari segala sesuatu yang telah dilakukan di masa lalu,” kata DeWitte. “Dengan kata lain, kami harus menemukan cara yang lebih efisien untuk mematuhi regulasi.”

Memerintahkan misalnya

Reaktor pertama Oklo akan menghasilkan 1,5 megawatt listrik, meskipun versi reaktor perusahaan yang lebih baru dapat menghasilkan lebih banyak lagi.

Reaktor pertama perusahaan juga akan menggunakan satu sumber bahan bakar uranium yang disediakan oleh Laboratorium Nasional Idaho. Uranium alami terdiri dari lebih dari 99 persen uranium-238 dan sekitar 0,7 persen uranium-235. Dalam reaktor nuklir konvensional, uranium diperkaya hingga 5% uranium-235. Bahan bakar uranium di reaktor Oklo akan diperkaya untuk memasukkan antara 5 dan 20 persen uranium-235.

Karena reaktor Oklo dapat beroperasi selama bertahun-tahun tanpa pengisian bahan bakar, DeWitte mengatakan reaktor ini sangat cocok untuk daerah terpencil yang sering mengandalkan bahan bakar diesel yang berbahaya bagi lingkungan.

Oklo tidak berkomitmen pada jadwal pasti untuk konstruksi, tetapi para pendiri mengatakan mereka mengharapkan reaktor beroperasi pada awal 2020-an. DeWitte mengatakan itu akan berfungsi sebagai bukti konsep. Oklo sudah berbicara dengan calon pelanggan dari lebih banyak pabrik.

DeWitte mengatakan versi tanamannya yang lebih baru dapat berjalan selama 40 tahun atau lebih tanpa perlu diisi ulang.

Namun, untuk saat ini, DeWitte berharap kemajuan Oklo dapat menginspirasi industri untuk memikirkan kembali cara menghadirkan teknologi baru ke pasar.

“[Oklo’s progress] membuka pintu untuk mengatakan bahwa inovasi nuklir itu hidup dan sehat, “kata DeWitte.” Dan ini bukan hanya teknologi, ini adalah tumpukan lengkap: Ini adalah teknologi, regulasi, manufaktur, model bisnis, model pendanaan, dll. Jadi, mampu menyelesaikan tahapan ini dan melakukannya dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya sangat penting karena ini menunjukkan bahwa ada lebih banyak jalur bagi nuklir untuk mencapai pasar. “

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Newsletter

Subscribe to stay updated.