[KOLUMNIS] Apa itu Small Modular Reactor (SMR) atau reaktor modular kecil?

DALAM jawapan kepada pertanyaan lisan di Dewan Rakyat bertarikh 24 Mei 2023, YB Menteri Sumber Asli, Alam Sekitar dan Perubatan Iklim, YB Nik Nazmi Nik Ahmad telah menyebut tentang kemasukan satu unit loji janakuasa berasaskan nuklear (small modular reactor - SMR) dengan kapasiti 200 MW dalam campuran kapasiti sebagai salah satu pendekatan yang telah dikenal pasti dalam menuju aspirasi karbon sifar bersih 2050.

Apakah itu small modular reactor (SMR) atau reaktor modular kecil?

Menurut Agensi Tenaga Atom Antarabangsa (IAEA), SMR adalah sejenis reaktor nuklear termaju yang mempunyai kapasiti kuasa sehingga 300 MW seunit iaitu satu pertiga daripada kapasiti penjanaan reaktor kuasa nuklear konvensional.

SMR boleh menghasilkan sejumlah besar tenaga elektrik dengan pelepasan karbon dioksida yang sangat rendah.

Ia mempunyai 3 ciri yang unik iaitu

i) Kecil: mempunyai saiz yang lebih kecil daripada nuklear reaktor konvensional

ii) Modular: membolehkan sistem dan komponen dipasang di kilang dan dibawa sebagai satu unit ke lokasi untuk pemasangan.

iii) Reaktor: memanfaatkan pembelahan nuklear untuk menjana haba bagi menghasilkan tenaga.

Jadi apakah kelebihan SMR ini berbanding loji jana kuasa nuklear yang sedia ada?

1. Modular

Dalam konteks SMR, modular ditakrifkan sebagai keupayaan untuk membina komponen utama dalam nuklear reaktor di kilang pembuatan dan menghantar komponen tersebut terus ke tempat yang akan digunakan.

Bagi reaktor konvensional, walaupun terdapat sebahagian komponen yang boleh dibina di kilang pembuatan tetapi sejumlah tenaga kerja sangat diperlukan untuk menyusun dan memasang bahagian komponen berkenaan.

SMR dikatakan hanya memerlukan tenaga kerja yang minimum untuk persiapan dan pemasangan.

Seterusnya masa dari awal pembinaan sehingga reaktor dikendalikan boleh disingkatkan.

Jika dibandingkan dengan loji kuasa nuklear sedia ada, SMR menawarkan kelebihan dari segi fleksibiliti (kewangan, penempatan skala dan aplikasi), peningkatan langkah keselamatan, peningkatan daya ekonomi dan pembuatan yang berkualiti.

Malah, modul tambahan SMR boleh dipasang secara berperingkat apabila permintaan untuk tenaga meningkat.

2. Modal Pelaburan yang rendah

Disebabkan oleh kos modal SMR yang lebih rendah, pelaburan modal oleh pemilik loji nuklear mungkin dapat dikurangkan.

Ini kerana masa dan perbelanjaan pembinaan boleh dikurangkan dengan menggunakan komponen modular dan pembinaan di kilang.

3. Penggunaan yang lebih fleksibel

SMR boleh dijadikan sebagai pilihan untuk membekalkan kuasa apabila tiada keperluan pembinaan loji jana kuasa besar atau kekurangan infrastruktur bagi pembinaan reaktor jenis ini di sesuatu lokasi.

SMR boleh menampung pasaran elektrik yang lebih kecil, lokasi terpencil, grid yang lebih kecil, lokasi dengan sumber air dan tanah yang sedikit, dan untuk aplikasi industri.

SMR menawarkan alternatif baru untuk menggantikan loji janakuasa berteraskan bahan api fosil serta pilihan untuk meningkatkan produktiviti perindustrian yang bebas gas rumah hijau.

4. Lebih Efisien

SMR boleh digabungkan dengan sumber tenaga yang lain termasuk sumber tenaga fosil dan boleh diperbaharui bagi memanfaatkan sumber sedia ada.

Di samping itu, SMR dapat meningkatkan kecekapan dan kepelbagaian produk industri serta meningkatkan kestabilan dan keselamatan grid.

Terdapat reka bentuk SMR yang boleh menghasilkan haba bersuhu tinggi untuk penjanaan tenaga elektrik dan disalurkan ke industri.

Perkara ni boleh meningkatkan margin keselamatan seperti merendahkan dengan ketara potensi pelepasan radioaktiviti yang tidak selamat kepada alam sekitar dan orang awam sekiranya berlaku kemalangan.

5. Keselamatan

Sebagai perbandingan dengan reaktor konvensional, reka bentuk SMR adalah lebih ringkas dengan konsep keselamatan banyak bergantung kepada sistem pasif dan ciri keselamatan yang wujud pada reaktor tersebut seperti beroperasi pada kuasa dan tekanan yang rendah.

Ini bermaksud pekerja tidak perlu mengendali sendiri atau menggunakan daya dan tenaga luar untuk menghentikan sistem kerana sistem pasif ini bergantung kepada fenomena fizikal seperti peredaran semula jadi, perolakan, graviti dan tekanan sendiri.

Oleh itu, margin keselamatan dapat ditingkatkan seperti mengurangkan potensi pelepasan radioaktiviti kepada alam sekitar dan orang awam jika berlakunya kemalangan.

6. Sekuriti dan kawalgunaan

Dalam industri nuklear, elemen sekuriti dan kawalgunaan tidak boleh dipisahkan terutama melibatkan bahan nuklear seperti uranium dan plutonium.

Bagi pembinaan SMR ini, reka bentuk khusus perlu untuk memenuhi keperluan sekuriti dan kawalgunaan.

Halangan terhadap sebarang ancaman termasuk senario nahas pesawat adalah sebahagian dari proses kejuruteraan dalam mereka bentuk SMR.

Reaktor ini juga menyediakan kelebihan dalam ketakcambahan senjata nuklear.

Ia juga dibina bagi menangani isu seperti sabotaj dan bencana alam.

Sesetengah SMR direka bentuk untuk beroperasi dalam tempoh jangka masa yang lama tanpa pertukaran bahan api.

Sebagai contoh SMR jenis light water menggunakan pengkayaan uranium-235 sebanyak 5% sama seperti reaktor konvensional walaupun dalam saiz yang lebih kecil.

SMR memerlukan tempoh setiap 3-7 tahun bagi penukaran bahan bakar berbanding reaktor konvensional yang memerlukan 1-2 tahun tempoh pertukaran.

Sesetengah SMR direka bentuk untuk beroperasi sehingga 30 tahun tanpa pertukaran bahan bakar.

Konsep "keselamatan melalui reka bentuk" yang digunakan pada teknologi ini dijangka meningkatkan ketahanan SMR terhadap kecurian dan penggunaan yang salah.

7. Pembangunan Ekonomi

Penggunaan SMR menggantikan reaktor konvensional dapat memenuhi keperluan tenaga yang semakin meningkat.

Hal ini akan menghasilkan pertumbuhan ekonomi yang drastik serta sektor pembuatan domestik yang ketara, asas cukai dan sumber pendapatan yang lebih besar kepada pengilang.

Satu kajian yang dibuat pada tahun 2010 terhadap ekonomi dan pekerjaan menunjukkan bahawa prototaip 100 MWe SMR yang menelan kos sebanyak USD 500 juta mewujudkan hampir 7,000 pekerjaan dan menjana USD 1.3 bilion dalam jualan, USD 404 juta dalam penggajian dan USD 35 juta dalam percukaian.

Laporan kajian ini berdasarkan kepada penggunaan pelbagai jenis SMR.

Tambahan juga, aplikasi SMR ini akan memberikan kesan ekonomi yang ketara jika perusahan pembuatan SMR dibuat pada tahap penggunaan yang sederhana.

Apakah status Malaysia terhadap pembangunan loji jana kuasa reaktor?

Sehingga kini, Malaysia masih belum ada loji jana kuasa reaktor nuklear untuk menjana tenaga elektrik.

Malaysia berminat dengan teknologi ini seawal 1970.

Pada ketika itu Malaysia menghadapi pertumbuhan penggunaan tenaga yang sangat ketara disebabkan pembangunan yang pesat.

Oleh itu, kerajaan menjadikan tenaga nuklear sebagai salah satu pilihan.

Malaysia pada ketika itu agak serius dalam membina loji jana kuasa reaktor nuklear ini dengan kajian kebolehlaksaan telah dijalankan pada awal 1980.

Walaubagaimanapun, isu keselamatan dan risiko alam sekitar telah menyebabkan projek ini ditangguhkan.

Pada tahun 2011, perbincangan ke arah program tenaga nuklear ini kembali dibincangkan sehingga tertubuhnya Malaysian Nuclear Power Corporation (MNPC) yang ditugaskan untuk mengendalikan program ini.

Malaysia juga telah melancarkan Pelan Pembangunan Tenaga Nuklear (NPDP), yang menyasarkan loji tenaga nuklear pertama negara beroperasi menjelang 2021.

Pelan itu termasuk langkah-langkah seperti pemilihan tapak, penilaian teknologi, pembangunan rangka kerja kawal selia, dan penglibatan awam.

Walaubagaimanapun, terdapat kebimbangan tentang keselamatan, pengurusan sisa, dan potensi percambahan senjata nuklear.

Sebagai tindak balas kepada sentimen orang ramai, kerajaan Malaysia telah memutuskan untuk menangguhkan projek itu dan menutup MNPC pada tahun 2019.

Malaysia hanya mempunyai satu reaktor penyelidikan yang dikenali sebagai reaktor TRIGA PUSPATI yang telah mula beroperasi pada tahun 1982. TRIGA bermaksud Training, Research, Isotope Production dan General Atomic.

Reaktor ini telah direka bentuk untuk melaksanakan dengan berkesan pelbagai bidang asas sains nuklear dan pendidikan.

Ia menggabungkan kemudahan-kemudahan untuk kajian sinaran neutron dan gamma termaju serta aplikasi, termasuk analisis pengaktifan neutron (NAA), analisis pengaktifan neutron tertunda (DNA), pengeluaran radioisotop untuk tujuan perubatan, perindustrian dan pertanian, radiografi neutron, dan penyerakan neutron sudut kecil (SANS).

Dengan kepakaran yang sedia ada dan baru, pengalaman dalam mengendalikan reaktor penyelidikan, kemahiran, latihan dan sokongan dari kerajaan Malaysia, tidak mustahil Malaysia boleh menjadi negara Asia Tenggara yang pertama mempunyai loji jana kuasa nuklear termasuklah SMR.

Dengan kelebihan SMR yang telah dinyatakan, Malaysia seharusnya membuka ruang dan peluang dalam meneroka teknologi terkehadapan ini di samping dapat mengurangkan pelepasan karbon.

Sudah tentunya penerimaan orang awam, risiko kepada alam sekitar, pengurusan sisa dan pembangungan ekonomi perlu dititik beratkan bagi mendapat pertimbangan yang sewajarnya.

Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) merupakan satu-satunya universiti awam menawarkan kursus Sains Nuklear sejak tahun 1970 telah melahirkan ramai saintis nuklear.

Universiti Teknologi Malaysia (UTM) juga menawarkan program kejuruteraan nuklear yang melahirkan jurutera nuklear yang kompeten.

Universiti Tenaga Nasional (UNITEN) juga telah menubuhkan Institut Tenaga Nuklear (INE) dengan salah satu objektif untuk membantu merealisasikan impian Malaysia untuk memiliki dan mengendali loji kuasa nuklear.

Oleh itu adalah tidak mustahil untuk Malaysia untuk mempunyai teknologi reaktor nuklear ini seperti SMR.

---

* Ts. Dr. Mohd Idzat Idris merupakan Pensyarah Kanan di Universiti Kebangsaan Malaysia yang pernah mengikuti program fellowship di IAEA, Vienna.

*** Artikel ini merupakan pandangan peribadi penulis berdasarkan bidang tugasnya dan tidak semestinya mewakili pandangan sidang pengarang Astro AWANI.