Penjana stim kompak Apollo Atomics mungkin mengubah cara reaktor nuklear dibina

Apollo Atomics mengambil pendekatan yang agak khusus terhadap masalah kos tenaga nuklear: bukannya mereka bentuk teras reaktor baharu, syarikat ini menumpukan usaha pada penjana stim — komponen yang memindahkan haba daripada reaktor kepada air untuk menghasilkan wap dan memacu turbin.

Spin-off daripada MIT yang diasaskan oleh Assil Halimi dan Drew Walker itu percaya versi penjana stim yang lebih kecil dan boleh dihasilkan di kilang berpotensi menjadikan sistem reaktor air bertekanan lebih mudah dibina secara berulang. 23

Namun, ini masih merupakan strategi dan sasaran syarikat, bukannya hasil komersial yang telah disahkan. Apollo masih perlu membuktikan kebolehpercayaan jangka panjang, membina keupayaan pembuatan serta memajukan proses kawal selia sebelum teknologinya boleh dinilai pada skala loji kuasa. 2

Penjana stim: komponen besar yang sering terlepas pandang

Dalam reaktor air bertekanan konvensional, haba daripada gelung penyejuk reaktor dipindahkan kepada gelung air yang berasingan. Air itu kemudiannya bertukar menjadi wap, lalu memacu turbin untuk menghasilkan elektrik.

Ini menjadikan penjana stim sebagai penghubung penting antara haba nuklear dan tenaga elektrik. Menurut Apollo, penjana stim konvensional lazimnya merupakan struktur setinggi beberapa tingkat yang dibina khas di tapak projek. Sebaliknya, unit baharu syarikat itu dikatakan kira-kira sebesar manusia dan direka untuk pengeluaran besar-besaran. 37

Apollo tidak mendakwa telah mencipta seni bina reaktor yang sepenuhnya baharu. Sebaliknya, syarikat itu menggunakan reka bentuk pertukaran haba yang kompak pada platform reaktor air bertekanan generasi baharu berasaskan penyelidikan MIT. 23

Apakah yang berbeza tentang reka bentuk Apollo?

Reka bentuk penjana stim kompak Apollo bertujuan memasukkan keupayaan pemindahan haba yang lebih tinggi ke dalam ruang yang jauh lebih kecil. Laporan mengenai reka bentuk itu menyebut bahawa gelung penyejuk dan air disusun melalui penukar haba logam yang padat, berbanding struktur besar yang digunakan dalam reka bentuk konvensional. 311

Kesan yang disasarkan meliputi aspek teknikal dan cara pembinaan:

• Lebih banyak permukaan pemindahan haba dalam ruang yang kecil: Susunan kompak itu bertujuan meningkatkan jumlah pemindahan haba bagi setiap unit isi padu. 3
• Tapak loji yang jauh lebih kecil: Apollo berkata reka bentuknya boleh menjadikan sistem reaktor kira-kira 40 kali lebih kecil berbanding sistem yang menggunakan penjana stim konvensional. 36
• Pemasangan di kilang: Komponen yang lebih kecil secara prinsipnya boleh dihasilkan dan dipasang dalam keadaan kilang yang terkawal, bukannya dibina sebagai infrastruktur khas di tapak reaktor. 23
• Pengeluaran berulang: Hujah kos Apollo bergantung pada penghasilan unit yang seragam secara berulang, supaya proses pembuatan dan keperluan tenaga kerja dapat dipertingkat dari semasa ke semasa. 23

Perbezaan utama di sini ialah usaha Apollo untuk menukar sebahagian besar infrastruktur nuklear yang biasanya ditempah khas kepada produk industri yang boleh dihasilkan berulang kali.

Mengecilkan penjana stim tidak secara automatik menyelesaikan semua cabaran pembinaan atau pelesenan nuklear. Namun, ia menyasarkan komponen yang mempengaruhi saiz, kerumitan dan kaedah pembinaan keseluruhan loji.

Sasaran kos dan tempoh pembinaan

Apollo menyatakan sasaran akhirnya ialah menghasilkan elektrik pada kos kira-kira 3 sen AS setiap kilowatt-jam, dengan matlamat menjadikan tenaga nuklear kompetitif berbanding gas asli. 3

Kes ekonomi syarikat itu bergantung pada peralatan yang lebih kecil, pengurangan tenaga kerja di tapak, pembinaan khas yang lebih sedikit serta peluang untuk meningkatkan kecekapan melalui pengeluaran berulang. Apollo turut berkata ia menjangka dapat membina loji berkapasiti 300 MW dalam tempoh kurang daripada 24 bulan. 37

Angka-angka ini perlu dilihat sebagai unjuran syarikat, bukan prestasi yang telah dibuktikan. Laporan yang tersedia tidak mengesahkan secara bebas sasaran 3 sen AS setiap kWh, pengurangan saiz loji atau jadual pembinaan tersebut. Ujian sebenar ialah sama ada penjana stim kompak itu dapat mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan yang diperlukan, sambil memenuhi piawaian pembuatan, keselamatan dan kawal selia nuklear.

Saiz reaktor dan langkah demonstrasi

Apollo berkata ia mahu menawarkan reaktor dalam julat 10 MW hingga 300 MW, merangkumi pelbagai kemungkinan penggunaan berbanding hanya satu loji kuasa besar konvensional. 5

Syarikat itu telah membina reaktor 40 kW di MIT untuk menunjukkan teknologinya. 5 Langkah seterusnya ialah membina reaktor demonstrasi, sebelum menyasarkan penggunaan komersial pada 2028. 13

Urutan ini penting kerana demonstrasi pada skala MIT tidak sama dengan operasi loji kuasa komersial. Reaktor demonstrasi yang lebih besar itu diharapkan dapat memberikan bukti tentang penyepaduan sistem, kebolehpercayaan serta laluan pembuatan dan kawal selia yang diperlukan untuk penggunaan sebenar.

Bagaimana pembiayaan AS$31 juta akan digunakan?

Apollo mengumumkan jumlah pembiayaan keseluruhan sebanyak AS$31 juta, terdiri daripada AS$26 juta pembiayaan ekuiti dan AS$5 juta pembiayaan hutang atau peralatan. Sesetengah laporan merujuk bahagian ekuiti sahaja sebagai pusingan benih AS$26 juta, manakala pengumuman lain menggunakan jumlah keseluruhan AS$31 juta. 1213

FCVC menerajui pembiayaan ekuiti itu. Pelabur yang dilaporkan mengambil bahagian termasuk Y Combinator, TeleSoft Partners, Alumni Ventures, Pelion Venture Partners, Duke Capital Partners dan Nucleation Capital. Apollo juga dikenal pasti sebagai sebahagian daripada kumpulan Y Combinator Spring 2026. 4813

Modal tersebut akan digunakan untuk memperluas demonstrasi dan ujian kebolehpercayaan jangka panjang, membina kapasiti pembuatan serta memajukan kerja kawal selia dengan Suruhanjaya Kawal Selia Nuklear Amerika Syarikat (NRC). 2

Pertaruhan besar Apollo — dan persoalan yang masih belum terjawab

Pendekatan Apollo bukanlah tentang mencari cara baharu untuk membelah atom. Sebaliknya, ia cuba mengubah cara konsep reaktor yang telah dikenali itu dibungkus, dihasilkan dan dibina.

Jika penjana stimnya benar-benar dapat memberikan prestasi pemindahan haba yang didakwa dalam bentuk yang kompak dan mudah dihasilkan, Apollo mungkin dapat mengurangkan pembinaan khas yang selama ini dikaitkan dengan reaktor air bertekanan.

Tetapi tuntutan paling besar masih belum dibuktikan. Apollo setakat ini menunjukkan teknologinya pada 40 kW, sedangkan cita-cita utamanya melibatkan reaktor sehingga 300 MW, kos elektrik 3 sen AS setiap kWh dan penggunaan komersial pada 2028. 35

Reaktor demonstrasi, ujian kebolehpercayaan, peningkatan skala pembuatan dan proses kawal selia akhirnya akan menentukan sama ada model reaktor yang dibina di kilang ini benar-benar mampu menjadi alternatif komersial yang kompetitif kepada pembinaan loji nuklear konvensional.