Kemajuan Teknologi Nuklir untuk Energi dan Misi Luar Angkasa

Para peneliti dari University of Alabama dan Ohio State University mengembangkan mesin roket baru yang menggunakan uranium cair sebagai bahan bakar. Mesin ini dinamakan Centrifugal Nuclear Thermal Rocket atau CNTR. Tujuannya adalah untuk membuat mesin roket yang lebih efisien dibanding teknologi saat ini, sehingga bisa membawa pesawat luar angkasa lebih jauh dengan bahan bakar yang lebih sedikit. CNTR berbeda dengan mesin roket nuklir sebelumnya yang menggunakan bahan bakar padat. Di mesin ini, uranium cair diputar dengan sangat cepat menggunakan gaya sentrifugal agar tetap di tempatnya. Hidrogen, yang berfungsi sebagai gas pendorong, dialirkan melalui uranium cair yang sangat panas. Gas hidrogen ini kemudian keluar dari mesin dan menghasilkan dorongan untuk menerbangkan pesawat ke luar angkasa. Mesin ini dapat mencapai spesifik impuls sebesar 1500 detik, yaitu ukuran yang menunjukkan efisiensi bahan bakar, hampir dua kali lipat dibandingkan mesin roket tipe padat yang sedang dikembangkan NASA dengan spesifik impuls sekitar 900 detik. Dengan peningkatan efisiensi ini, pesawat luar angkasa dapat melakukan perjalanan lebih jauh atau membawa muatan lebih berat dengan bahan bakar yang sama. Namun, proyek CNTR masih menghadapi banyak tantangan. Salah satunya adalah bagaimana mengatur reaksi nuklir agar stabil dan aman, serta bagaimana mencegah uranium cair keluar bersama hidrogen yang keluar dari mesin karena ini bisa sangat mengurangi efisiensi mesin. Peneliti juga menggunakan metode dielectrophoresis untuk menangkap kembali uranium yang hilang supaya tidak terbuang percuma. Mesin CNTR saat ini masih dalam tahap pengembangan dan belum siap dibuat prototipe. Para peneliti akan terus melakukan simulasi dan eksperimen untuk mengatasi masalah teknis dan memastikan teknologi ini bisa digunakan pada misi luar angkasa di masa depan, dengan harapan meningkatkan kemampuan pendorong roket secara signifikan.

Amerika Serikat mempercepat pembangunan dua test bed mikroreaktor pertama di dunia bernama DOME dan LOTUS. Test bed ini bertujuan membantu pengembang reaktor menguji desain mikroreaktornya secara cepat, aman, dan hemat biaya dengan memanfaatkan fasilitas di Idaho National Laboratory. Mikroreaktor ini memiliki kapasitas daya antara 1 sampai 50 megawatt yang dapat digunakan di lokasi terpencil, pangkalan militer, dan operasi komersial. Pemerintah memberikan prioritas khusus agar pengadaan komponen konstruksi test bed bisa berjalan lebih cepat, membantu memenuhi target pengujian mikroreaktor. Test bed DOME menggunakan struktur bekas Experimental Breeder Reactor-II dan dapat menampung mikroreaktor dengan daya hingga 20 megawatt thermal. Sedangkan LOTUS akan menjadi test bed reaktor cepat spektrum pertama di dunia dengan bahan bakar berbasis garam, yang dikembangkan bersama Southern Company dan TerraPower. Dengan adanya fasilitas ini, pengembang mikroreaktor dapat mengajukan aplikasi untuk menguji reaktor mereka lewat badan National Reactor Innovation Center. Prioritas rating yang diberikan di bawah Defense Production Act mempersingkat waktu pengadaan dan mendukung jadwal yang ketat. Langkah ini merupakan bagian dari usaha pemerintah AS untuk mendorong inovasi energi nuklir dan memulihkan dominasi energi melalui teknologi mikroreaktor yang dapat menjadi solusi daya andal, aman, dan berkelanjutan.

Deep Sky, sebuah startup asal Kanada, sedang menguji delapan teknologi berbeda untuk menangkap karbon langsung dari udara. Proyek ini bertujuan mencari teknologi yang paling cocok dengan iklim dan kondisi ekstrem di Kanada, termasuk musim dingin yang keras. Karbon yang ditangkap dari udara kemudian akan diproses dan disimpan secara aman di bawah tanah. Deep Sky berencana memperluas teknologi yang paling sukses ke berbagai tempat di seluruh Kanada untuk membantu mengurangi polusi karbon secara besar-besaran. Meskipun teknologi ini masih sangat mahal dan belum sepenuhnya matang, banyak perusahaan besar seperti RBC dan Microsoft telah membeli kredit karbon dari Deep Sky sebagai bentuk dukungan. Hal ini menunjukkan minat yang tumbuh dalam solusi penghilangan karbon selain hanya mengurangi emisi. Di tengah ketidakpastian pendanaan di AS dan beberapa perusahaan mengurangi staf, Kanada melihat peluang menjadi pelopor global dalam teknologi penghilangan karbon. Para pemimpin seperti Damien Steel sangat optimis bahwa dukungan pemerintah dan skala ekonomi akan menurunkan biaya. Proyek pengujian di Innisfail akan dimulai musim panas ini dan berlangsung selama 20 tahun. Deep Sky tetap optimis bahwa teknologi ini akan berkembang dan memainkan peran penting dalam melawan perubahan iklim di masa depan.