Apa yang mendorong munculnya kembali minat terhadap energi nuklir?

Energi nuklir telah menjadi kontributor tetap bagi jaringan listrik AS selama beberapa dekade, menyumbang sekitar seperlima dari pembangkitan listrik. Minat untuk membangun reaktor baru terbatas setelah revolusi gas serpih, yang bertepatan dengan periode panjang stagnasi permintaan listrik.

Pembangkit listrik tenaga nuklir biasanya dihadapkan pada penundaan konstruksi, biaya tinggi, serta kekhawatiran masyarakat mengenai keselamatan dan pengelolaan limbah radioaktif.

Namun, lanskap telah bergeser mendukung energi nuklir di tengah maraknya pusat data yang sangat boros energi. Perusahaan teknologi berlomba-lomba memastikan ada cukup energi untuk mengoperasikan dan mendinginkan server yang menjadi fondasi model kecerdasan buatan.

Dalam skenario pertumbuhan tinggi, pangsa konsumsi listrik pusat data di AS dapat mencapai 17% pada tahun 2030, menurut Electric Power Research Institute, naik dari sekitar 5% saat ini.

Meski ledakan pusat data memicu permintaan akan pembangkit listrik tenaga gas alam baru, turbin untuk pembangkit-pembangkit ini mengalami kelangkaan pasokan, waktu tunggu pengiriman bertahun-tahun, dan harganya semakin mahal.

Batu bara, yang pernah menjadi tulang punggung jaringan listrik AS, kini kesulitan bersaing dengan sumber pembangkit listrik yang lebih murah. Para pengembang menyadari kebijakan pro-batu bara pemerintahan Trump berpotensi dibatalkan oleh pemerintahan penerus yang lebih ramah iklim, sehingga mereka cenderung enggan berinvestasi dalam aset baru saat ini.

Tenaga surya dan angin diperkirakan akan memimpin penambahan kapasitas pembangkit listrik AS tahun ini, tetapi produksinya berfluktuasi bergantung pada cuaca dan waktu dalam sehari.

Sumber daya yang bersifat intermiten ini saja tidak dapat memasok listrik 24/7 yang dibutuhkan pusat data dan harus dipadukan dengan lebih banyak baterai untuk menyimpan energi berlebih dan mengeluarkannya saat dibutuhkan.

Energi nuklir merupakan salah satu dari sedikit sumber listrik bebas karbon yang tersedia sepanjang waktu, menjadikannya pilihan yang menarik bagi perusahaan teknologi yang telah menetapkan target energi bersih.

Masyarakat juga semakin terbuka terhadap gagasan untuk meningkatkan penggunaan energi nuklir. Sekitar 59% orang dewasa di AS mendukung penggunaan energi nuklir yang lebih besar pada tahun 2025, naik dari 43% satu dekade lalu, menurut jajak pendapat yang dilakukan oleh Pew Research Center.

Bagaimana kondisi terkini armada nuklir AS?

Terdapat 94 pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi, tersebar di 28 negara bagian. Sekitar 90% reaktor mulai beroperasi pada tahun 1970-an dan 1980-an, dan hanya tiga reaktor baru yang diaktifkan pada abad ini.

Dua reaktor terakhir yang dibuka adalah Unit 3 dan 4 Vogtle di Georgia, yang selesai dibangun tujuh tahun lebih lambat dari jadwal dan biayanya melebihi dua kali lipat anggaran awal. Pembengkakan biaya ini meninggalkan dampak buruk yang berkepanjangan bagi industri nuklir negara tersebut serta kemauan untuk membiayai dan membangun proyek-proyek baru yang besar.

Delapan negara bagian telah memberlakukan moratorium jangka panjang terhadap kapasitas nuklir baru. Jumlahnya dulunya lebih tinggi, tetapi enam negara bagian telah mencabut larangan efektif mereka selama dekade terakhir. Beberapa negara bagian, termasuk California, kini sedang mempertimbangkan kembali pembatasan untuk memenuhi kebutuhan energi mereka.

Lonjakan permintaan listrik di AS telah mendorong pertimbangan ulang terhadap beberapa fasilitas nuklir yang sudah tidak digunakan lagi, karena mengaktifkan kembali pembangkit listrik tenaga nuklir lebih cepat daripada membangun kembali dari awal. 

Holtec International Corp berencana untuk membuka kembali pembangkit Palisades di Michigan sekitar tahun ini, didukung oleh dukungan keuangan negara bagian dan federal.

Pembangkit Three Mile Island di Pennsylvania akan kembali beroperasi, setelah Microsoft Corp setuju membeli listriknya selama 20 tahun.

Meski salah satu dari dua unit reaktor tersebut ditutup secara permanen hampir setengah abad lalu setelah terjadi kerusakan sebagian inti reaktor, Constellation Energy Corp menargetkan pembukaan kembali reaktor lainnya pada tahun 2027, yang ditutup pada tahun 2019 karena tidak dapat bersaing secara ekonomi. 

NextEra Energy Inc juga berencana mengoperasikan kembali pembangkit listrik Duane Arnold di Iowa pada tahun 2029 setelah menandatangani perjanjian pasokan listrik selama 25 tahun dengan Google.

Bagaimana pemerintahan Trump mendukung industri nuklir?

Presiden Donald Trump telah menetapkan target bagi AS untuk meningkatkan kapasitas nuklirnya hingga empat kali lipat menjadi 400 gigawatt pada tahun 2050. Dalam jangka pendek, ia berupaya membangun setidaknya 10 reaktor besar pada akhir dekade ini.

Untuk memperlancar proses tersebut, pemerintahan Trump mengumumkan komitmen lebih dari US$80 miliar tahun lalu guna mendukung pembangunan reaktor yang dirancang oleh Westinghouse Electric Co, termasuk model AP1000 yang dipasang di Vogtle. Penerapan teknologi tersebut di berbagai proyek dapat meningkatkan efisiensi biaya dengan memanfaatkan rantai pasokan yang sama.

Bahkan dengan pendanaan sebesar ini, pembangunan akan sulit dimulai pada tahun 2030. Selain jangka waktu perizinan yang panjang, pengembang harus menjalin kesepakatan dengan pembeli listrik, merekrut ribuan pekerja terampil, dan mengamankan komponen-komponen penting seperti kapal reaktor yang dapat memakan waktu hingga empat tahun untuk diproduksi dan dikirim.

Pemerintahan Trump ingin mempercepat proses regulasi selama bertahun-tahun dan mengatakan Komisi Regulasi Nuklir (NRC) terlalu menghindari risiko. Pada Mei tahun lalu, presiden menandatangani perintah eksekutif yang mengarahkan lembaga tersebut mengevaluasi izin konstruksi dan operasi baru dalam waktu 18 bulan, separuh dari waktu yang dibutuhkan di masa lalu.

Ada kekhawatiran bahwa dorongan deregulasi ini dapat membahayakan keselamatan nuklir. Setelah Trump memerintahkan NRC untuk meninjau kembali batasan radiasinya, dengan alasan bahwa standar “serendah mungkin yang dapat dicapai secara wajar” adalah cacat secara ilmiah, lembaga tersebut kini berencana mengganti pedoman yang sudah lama berlaku.

Departemen Energi menyiapkan program percontohan reaktor tahun lalu untuk mempercepat pengujian teknologi nuklir baru. Mereka memilih 11 proyek untuk berpartisipasi, termasuk dua proyek dari Oklo Inc yang didukung oleh Sam Altman.

Tujuannya, agar setidaknya tiga desain reaktor canggih mencapai “kritis” pada 4 Juli 2026. Artinya, reaktor tersebut dapat mempertahankan reaksi fisi yang terkendali dan menghasilkan pelepasan energi yang stabil. Ini merupakan pencapaian teknis yang penting, meski masih jauh dari pembangkit listrik yang sepenuhnya beroperasi dan tidak menjamin kelayakan komersial.

Tiga perusahaan rintisan dalam program ini, yaitu Antares Nuclear Inc, Valar Atomics Inc, dan Aalo Atomics, serta satu perusahaan di luar program tersebut, Deployable Energy, mencapai tonggak kritis pada batas waktu Juli, menurut DOE.

Meski reaktor-reaktor tersebut masih memerlukan izin dari NRC untuk beroperasi secara komersial, lembaga tersebut telah mengusulkan perubahan peraturan untuk mempercepat persetujuan desain reaktor yang telah disahkan oleh DOE dan Departemen Pertahanan.

Kemajuan apa saja yang telah dicapai dalam teknologi reaktor baru?

Reaktor modular kecil (SMR), seperti yang terlibat dalam program percontohan DOE, muncul sebagai teknologi nuklir generasi berikutnya. Para pendukungnya menjanjikan akan lebih aman, lebih murah, dan lebih mudah dibangun dibandingkan reaktor yang saat ini beroperasi.

SMR berukuran lebih kecil daripada reaktor konvensional. Jika reaktor berskala besar biasanya berkapasitas mulai dari 1.000 megawatt, SMR umumnya berkapasitas hingga 300 megawatt dan dapat dibangun secara individual atau berkelompok, tergantung pada kebutuhan daya yang diperlukan.

Para pendukungnya mengatakan SMR akan lebih aman daripada reaktor konvensional karena banyak di antaranya dilengkapi dengan fitur keselamatan pasif. Beberapa di antaranya menggunakan garam cair dan logam cair sebagai pendingin sebagai pengganti air, sehingga reaktor dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dan tekanan yang lebih rendah.

Artinya, SMR dapat mengandalkan proses alami seperti gravitasi untuk mencegah panas berlebih, dibandingkan pompa listrik dan campur tangan manusia, yang lebih rentan terhadap kegagalan. Namun, SMR masih memiliki masalah limbah radioaktif berumur panjang, sehingga harus disimpan dengan aman selama berabad-abad.

Reaktor ini sebagian besar dirancang untuk dibangun di pabrik dan kemudian dirakit di lokasi. Secara teori, pembuatan komponen standar seharusnya mempersingkat waktu konstruksi dan menurunkan biaya awal melalui skala ekonomi.

Hal ini dapat menghindari keterlambatan jadwal dan pembengkakan anggaran yang selama ini menghantui pembangkit listrik tenaga nuklir tradisional dan bahkan mungkin memungkinkan SMR bersaing dengan teknologi pembangkit listrik lain yang sudah tersedia saat ini. Namun, penghematan biaya bergantung pada cukupnya permintaan reaktor tersebut untuk diproduksi secara massal.

Kapan reaktor modular kecil kemungkinan akan terhubung ke jaringan listrik AS?

Meski beberapa perusahaan mengatakan SMR pertama mereka dapat mulai beroperasi sebelum tahun 2030, hal ini masih jauh dari jaminan. Dari puluhan reaktor yang sedang dikembangkan di AS, hanya sedikit yang mendapat persetujuan regulasi.

NuScale Power Corp telah menerima persetujuan NRC untuk desainnya, dan TerraPower LLC, yang didukung oleh miliarder Bill Gates, telah diberikan izin konstruksi untuk reaktor komersial di Wyoming. Namun, belum ada perusahaan SMR yang menerima izin operasi untuk memproduksi listrik.

Konsensusnya bahwa SMR baru akan mulai beroperasi secara serius pada awal tahun 2030-an dan ini akan menjadi sistem yang mahal dan sistem pertama yang pernah ada.

Potensi penantian panjang ini tidak menghalangi perusahaan-perusahaan teknologi besar, yang berinvestasi dan menandatangani perjanjian untuk membeli listrik dari perusahaan rintisan SMR. Meta Platforms Inc, misalnya, telah mencapai kesepakatan dengan Oklo dan TerraPower untuk memasok listrik ke pusat data AI-nya.

Bagaimana dengan fusi?

SMR dan reaktor konvensional mengandalkan fusi nuklir, di mana atom berat, seperti uranium, dibelah menjadi atom yang lebih kecil untuk melepaskan energi. Fusi melibatkan penggabungan atom ringan menjadi satu unsur yang lebih berat dan menawarkan prospek energi melimpah tanpa limbah radioaktif. Namun, meski proses ini berjalan dengan baik di dalam Matahari, belum ada yang berhasil mengaplikasikannya di Bumi dalam bentuk pembangkit listrik.

AS telah menjadi pemimpin di bidang fusi, dan para pengembang di sana menarik lebih dari US$10 miliar modal swasta.

Meski sistem fusi komersial mungkin masih membutuhkan satu dekade atau lebih untuk menjadi kenyataan, perusahaan-perusahaan teknologi besar tetap melakukan diversifikasi investasi nuklir dan juga berinvestasi dalam fusi. Google, misalnya, berinvestasi di Commonwealth Fusion Systems dan setuju untuk membeli listrik dari pembangkit komersial pertama perusahaan rintisan tersebut.

Apakah AS memiliki cukup bahan bakar untuk reaktor nuklirnya?

Menurut Badan Informasi Energi (EIA), AS menghadapi defisit pasokan uranium yang semakin melebar. Negara ini mengimpor sebagian besar bahan uranium yang diperkaya yang dibutuhkan untuk reaktor fisi nuklirnya. Selama bertahun-tahun, Rusia telah menjadi pemasok utama, menyediakan seperlima bahan bakar yang digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir AS pada 2024—tahun terakhir yang datanya tersedia dari EIA.

Tekanan untuk menemukan sumber alternatif semakin besar setelah AS memberlakukan larangan uranium Rusia sebagai respons atas invasi Ukraina. Meski beberapa perusahaan menerima pengecualian yang memungkinkan mereka terus melakukan pembelian, pengecualian tersebut akan berakhir pada 2028.

AS berupaya membangun rantai pasokan uraniumnya sendiri di seluruh tahapan siklus bahan bakar, mulai dari penambangan bijih hingga pengayaan dan pembuatan bahan bakar.

Proses multi-tahap ini sangat diatur karena prosedur yang sama digunakan untuk membuat senjata nuklir. Proses ini juga membutuhkan modal besar, sehingga banyak produsen ingin memastikan adanya permintaan sebelum mereka berkomitmen berinvestasi dalam kapasitas baru.

Saat ini, AS hanya memiliki satu fasilitas pengayaan uranium skala komersial, yang dioperasikan oleh Urenco Ltd, konsorsium Inggris, Belanda, dan Jerman. Perusahaan menyatakan pada Juni bahwa mereka berencana memperluas kapasitas produksi di pabriknya di New Mexico hingga hampir 50%.

Bahan bakar nuklir standar umumnya mengandung konsentrasi isotop uranium-235 sebesar 5%, yang dibutuhkan untuk reaksi fisi. Banyak SMR membutuhkan bentuk bahan bakar yang lebih kuat yang dikenal sebagai uranium yang diperkaya rendah dengan kadar tinggi (HALEU), yang memiliki konsentrasi U-235 hingga 20%. Saat ini, hanya Rusia dan China yang memproduksi HALEU dalam skala komersial.

Pemerintahan Trump berupaya meningkatkan pasokan dalam negeri AS. Pada Januari, pemerintah memberikan dana total sebesar US$1,8 miliar kepada perusahaan rintisan General Matter yang didukung oleh Peter Thiel serta anak perusahaan Centrus Energy Corp untuk membangun kapasitas produksi HALEU baru.

(bbn)