Teknologi AI Boleh Pakai Tenaga Nuklir, Asalkan…

Kebutuhan listrik bagi pusat data untuk mengolah akal imitasi (AI) terus melonjak. Pembangkit listrik tenaga nuklir dilirik. Serangkaian kecelakaan di sejumlah reaktor memicu kekhawatiran.

Dalam laporan pada Sabtu (26/10/2024), Yahoo Finance mengutip pernyataan Departemen Energi Amerika Serikat. Intinya, kebutuhan pusat data untuk pengolahan akal imitasi (AI) akan bertambah 20 persen dalam 10 tahun ke depan.

Sejumlah perusahaan teknologi dilaporkan menjalin kesepakatan dengan pemerintah dan pengelola pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) untuk memenuhi kebutuhan itu.

PLTN Three Miles yang sudah ditutup di Amerika Serikat akan kembali diaktifkan. Seluruh listriknya akan disalurkan ke pusat data Microsoft. Sementara itu, Google menggandeng Kairos Power untuk menyediakan listrik dari nuklir.

Kesepakatan itu memicu kekhawatiran sebagian pihak. Akan tetapi, menurut Bob Johnson, analis di organisasi penelitian teknologi Gartner, tidak ada alasan untuk khawatir.

Amazon dan Google mengincar penggunaan reaktor modular kecil (SMR) untuk memenuhi tingginya kebutuhan layanan daya pusat data. Kedua perusahaan ini termasuk penyedia hyperscale cloud yang biasa disebut hyperscaler. Mereka memiliki kapabilitas infrastruktur yang luar biasa dalam hal skala, kecepatan, dan keandalan.

Burnell mengatakan, NRC masih meninjau permintaan Amazon dan Google. Sejauh ini NRC sudah menyetujui izin untuk sejumlah SMR yang menggunakan desain pendinginan berbasis garam cair, natrium cair, atau gas.

SMR dianggap sebagai reaktor yang ringkas dan berpotensi lebih mudah digunakan, tetapi masih bersifat eksperimental. Amazon sudah mengumumkan investasi dalam proyek SMR, termasuk investasi langsung pada perusahaan rintisan X-energy. Google bermitra dengan Kairos Power untuk mengembangkan SMR yang dapat beroperasi paling cepat tahun 2030.

Pendiri Microsoft Bill Gates, yang menginvestasikan miliaran dollar AS dalam perusahaan rintisan SMR miliknya sendiri, Terrapower, mengakui tidak mudah mengelola sumber tenaga nuklir. Akan tetapi, dia tetap yakin tenaga nuklir penting untuk masa depan yang digerakkan oleh AI.

Proyeknya mulai dibangun di Wyoming, tetapi masih menunggu persetujuan dari regulator nuklir AS. ”Saya menggelontorkan miliaran dollar AS untuk itu karena saya cukup yakin kita dapat mewujudkannya,” ujarnya.

Menurut Johnson, SMR lebih aman daripada PLTN. Sebab, desain baru SMR otomatis menggunakan mode aman saat tidak ada daya yang tersimpan. Pada desain lama butuh daya untuk mengangkat batang bahan bakar keluar dari inti reaktor agar mati.

Namun, sekarang yang terjadi adalah sebaliknya. Daya dibutuhkan untuk mengangkat batang tersebut ke inti. Jadi, saat tidak ada daya, batang tersebut akan jatuh dari inti dan ini menghentikan reaksi nuklir secara otomatis.

Amazon, Microsoft, dan Google telah menginvestasikan miliaran dollar AS untuk memperluas pusat data secara global. Menurut penelitian Goldman Sachs, pusat data akan mengonsumsi 8 persen daya AS pada 2030. Angka ini naik dari 3 persen pada 2022.

Di Eropa, kebutuhan daya mereka pada 2030 akan menyamai konsumsi gabungan Portugal, Yunani, dan Belanda saat ini. Keinginan perusahaan-perusahaan raksasa teknologi yang ingin membangun sistem AI terbaik dengan menggunakan pusat data yang semakin besar ini yang butuh konsumsi listrik dan menghasilkan emisi CO2 yang sangat besar.

Sumber tenaga nuklir menjadi pilihan menarik karena bisa mempertahankan komitmen emisi nol karbon mereka. Meski relatif mahal dan sensitif secara politik, tenaga nuklir menyediakan pasokan listrik yang konsisten dan bebas karbon setelah beroperasi.

”Perusahaan teknologi tidak menyukai nuklir. Akan tetapi, mereka butuh energi yang bebas karbon, bisa diandalkan, dan dapat diprediksi setiap saat. Biayanya memang mahal, tetapi dapat diprediksi selama 60 tahun,” kata Guru Besar Sains dan Teknik Massachusetts Institute of Technology Jacopo Buongiorno.

Reaktor nuklir jauh lebih mahal untuk dibangun daripada pembangkit listrik tenaga surya atau angin. Sumber energi nuklir hanya bisa dikembangkan raksasa teknologi yang menghasilkan laba tahunan puluhan miliar dollar AS.

Rob Bittencourt dari Apollo Global Management mengatakan, biaya pembangunan pusat data industri mencapai 1 triliun dollar AS. Selain itu, pasokan listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya yang diperlukan sangat besar. ”Ini angka yang sangat besar, tetapi Amazon, Meta, Microsoft, dan Google mampu membiayanya dalam jangka panjang,” ujarnya.

Selain penggunaan SMR, raksasa-raksasa teknologi juga menghidupkan kembali PLTN yang menua. Seperti yang dilakukan Microsoft yang membuat perjanjian 20 tahun dengan Constellation Energy untuk menghidupkan kembali reaktor Unit 1 di Three Mile Island. Lima tahun lalu, PLTN ini ditutup karena alasan ekonomi.

Pada 1979, bencana Three Mile Island menghancurkan sebagian fasilitas dan menghentikan perluasan energi nuklir. Amazon Web Services (AWS) juga beralih ke PLTN yang sudah berusia 40 tahun di Susquehanna Steam Electric Station untuk memberi daya pada kompleks pusat data di dekatnya.

Sampai sejauh ini, baru ada tiga SMR yang beroperasi di seluruh dunia. Dua di Rusia dan satu di China.

SMR menarik karena ukurannya sepertiga lebih kecil dibandingkan dengan PLTN tradisional. Kapasitas daya SMR juga hanya 300 megawatt atau malah kurang. Industri nuklir telah menggembar-gemborkan efisiensi dan penghematan biaya mereka karena SMR dibangun di pabrik dan dirakit di lokasi.

Situs Nature, 25 Oktober 2024, menjelaskan cara kerja SMR yang sama dengan PLTN konvensional. Di hampir semua jenis reaktor nuklir, sumber energinya adalah pemisahan atom uranium.

Inti dari isotop uranium-235 yang tidak stabil akan pecah saat terkena neutron. Ini akan melepaskan lebih banyak neutron, yang akan mengenai lebih banyak inti dan menyebabkan reaksi berantai.

PLTN konvensional mengekstraksi energi yang dihasilkan—yang dilepaskan sebagai panas—dengan memompa air dingin melalui inti reaktor dan menghasilkan uap bertekanan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik.

Desain SMR dari X-energy mengganti air dengan helium, sedangkan Kairos berencana menggunakan garam cair. Keduanya tidak lagi menggunakan batang bahan bakar nuklir konvensional dan menggantinya dengan ribuan ”kerikil” bahan bakar bulat.

Kerikil terus ditambahkan di bagian atas reaktor. Sementara kerikil bekas dikeluarkan dari bagian bawah. Ini mirip dengan cara kerja mesin penjual permen karet.

Namun, menurut ahli fisika dan Direktur Keamanan Tenaga Nuklir di the Union of Concerned Scientists di AS, Edwin Lyman, dalam beberapa kasus, meski SMR sudah canggih, tetap saja ada risiko dalam penggunaan tenaga nuklir. Lyman menjelaskan, desain ”kerikil” atau pebble-bed yang dibuat X-energy dan Kairos akan bergantung pada uranium (HALEU) dengan kadar tinggi, 10-20 persen uranium-235.

Berbeda dengan tingkat pengayaan 5 persen yang dibutuhkan sebagian besar PLTN. HALEU masih diklasifikasikan sebagai bahan bakar pengayaan rendah. Tidak seperti uranium yang sangat diperkaya yang digunakan untuk membuat bom nuklir.

Meski demikian, kata Lyman, sebuah bom sudah bisa dibuat hanya dengan beberapa ratus kilogram HALEU tanpa perlu pengayaan lebih lanjut. Ini sudah dibuktikan dalam penelitiannya bersama fisikawan Richard Garwin tahun 2022 dengan membuat desain bom hidrogen pertama. Reaktor yang lebih kecil juga cenderung menghasilkan lebih banyak limbah nuklir dan kurang efisien dalam penggunaan bahan bakar. (AFP)