Reaktor Nuklir Lanjutan Hermes: Mempelopori Masa Depan Energi Bersih
Di jantung Oak Ridge, Tennessee, sebuah bab baru dalam energi nuklir sedang ditulis. Kairos Power telah memulai pembangunan reaktor Hermes, menandai tonggak penting dalam pengembangan teknologi nuklir lanjutan di Amerika Serikat. Proyek revolusioner ini, yang berlatar belakang East Tennessee Technology Park, bukan sekadar pembangkit listrik biasa; ini adalah mercusuar inovasi yang menjanjikan untuk membentuk ulang pendekatan kita terhadap produksi energi bersih.
Reaktor Hermes, yang dijadwalkan beroperasi pada tahun 2027, merepresentasikan pertemuan teknologi nuklir mutakhir. Intinya menggunakan desain bahan bakar pebble bed TRISO yang digabungkan dengan pendingin garam fluorida cair, kombinasi yang membedakannya dari reaktor nuklir konvensional. Reaktor demonstrasi berdaya rendah ini, yang telah mendapat lampu hijau dari Komisi Regulasi Nuklir pada Desember 2022, siap menunjukkan potensi untuk produksi panas bersih yang terjangkau pada skala yang belum pernah terlihat sebelumnya [1].
Untuk benar-benar menghargai sifat revolusioner reaktor Hermes, kita perlu mendalami kerumitan desainnya. Konsep bahan bakar pebble bed TRISO adalah keajaiban rekayasa nuklir. TRISO, singkatan dari Tristructural Isotropic, mengacu pada partikel bahan bakar di jantung sistem ini.Â
Setiap partikel adalah benteng miniatur, terdiri dari inti uranium yang dilindungi oleh beberapa lapisan karbon dan silikon karbida. Pendekatan multi-lapisan ini menciptakan sistem pengungkungan produk fisi yang sangat kuat, mampu menahan suhu ekstrem tanpa mengorbankan integritas [2].
Partikel TRISO ini tidak beroperasi secara terisolasi. Sebaliknya, mereka tertanam dalam bola grafit, masing-masing berukuran kira-kira sebesar bola tenis. Bayangkan mesin permen karet raksasa, tetapi alih-alih permen, diisi dengan bola bahan bakar berteknologi tinggi ini.Â
Inti reaktor pada dasarnya adalah wadah besar yang diisi dengan ribuan bola ini, yang terus bergerak. Sistem dinamis ini memungkinkan pengisian bahan bakar terus-menerus, keuntungan signifikan dibandingkan desain reaktor tradisional yang memerlukan penghentian untuk pengisian bahan bakar [3].
Dr. Sarah Thompson, insinyur nuklir yang tidak berafiliasi dengan proyek tersebut, menjelaskan signifikansinya: "Desain pebble bed adalah terobosan besar. Ini memungkinkan operasi yang lebih fleksibel dan efisien. Anda tidak terikat pada jadwal pengisian bahan bakar yang kaku, dan sirkulasi terus-menerus dari bola bahan bakar membantu mempertahankan kondisi reaktor yang optimal" [4].
Tapi inovasi tidak berhenti pada bahan bakar. Reaktor Hermes menggunakan pendingin garam fluorida cair yang disebut FLiBe, campuran litium dan berilium fluorida. Pilihan pendingin ini jauh dari sembarangan. FLiBe tetap cair pada suhu tinggi, sekitar 600C, tanpa perlu tekanan. Karakteristik ini saja menawarkan keuntungan keamanan yang signifikan dibandingkan reaktor berpendingin air tradisional [5].
Profesor John Anderson, ahli dalam termodinamika nuklir, menjelaskan: "Reaktor berpendingin air beroperasi di bawah tekanan tinggi untuk mencegah pendidihan. Tekanan ini menimbulkan risiko yang melekat. Dengan pendingin garam cair seperti FLiBe, kita dapat mencapai suhu lebih tinggi pada tekanan lebih rendah, secara dramatis mengurangi risiko kecelakaan kehilangan pendingin" [6].
Manfaat FLiBe meluas melampaui keamanan. Garam cair ini dapat membawa lebih banyak panas per unit volume daripada air, memungkinkan transfer panas yang lebih efisien. Selain itu, tidak bereaksi keras dengan udara atau air, menambahkan lapisan keamanan lain pada sistem [7].
