- Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau PLTN adalah sebuah pembangkit daya thermal yang menggunakan satu atau beberapa reaktor nuklir sebagai sumber panasnya.
- Prinsip kerja sebuah PLTN hampir sama dengan sebuah Pembangkilt Listrik Tenaga Uap, menggunakan uap bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Putaran turbin inlah yang diubah menjadi energi listrik. Perbedaannya ialah sumber panas yang digunakan untuk menghasilkan panas.
- Sebuah PLTN menggunakan Uranium sebagai sumber panasnya. Reaksi pembelahan (fisi) inti Uranium menghasilkan energi panas yang sangat besar.
Reaksi nuklir mungkin menurut sebagian masyarakat merupakan alat yang dapat membahayakan lingkungan sekitar, khususnya manusia. Hal ini sering diidentikkan dengan senjata nuklir. Senjata nuklir mulai dikenal sejak berakhirnya Perang Dunia II, yang saat itu dijadikan sebagai senjata untuk menghancurkan kota Hirosima dan Nagasaki di Jepang. Meskipun demikian, selain sebagai senjata pemusnah, reaksi nuklir dapat digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir.
Daya sebuah PLTN berkisar antara 40 Mwe sampai mencapai 2000 MWe, dan untuk PLTN yang dibangun pada tahun 2005 mempunyai sebaran daya dari 600 MWe sampai 1200 MWe. Sampai tahun 2015 terdapat 437 PLTN yang beroperasi di dunia, yang secara keseluruhan menghasilkan daya sekitar 1/6 dari energi listrik dunia. Sampai saat ini sekitar 66 unit PLTN sedang dibangun di berbagai negara, antara lain Tiongkok 28 unit, Rusia 11 unit, India 7 unit, Uni Emirat Arab 4 unit, Korea Selatan 4 unit, Pakistan dan Taiwan masing-masing 2 unit.
Baca juga:
- Menjelang KTT G20 di Bali, Luhut Cek Kesiapan: Mobil Listrik Tak Boleh Mogok
- Wabup Manggarai Barat Sebut Panas Bumi Dapat Menjaga Kestabilan Mata Air
PLTN dikategorikan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Namun pada beberapa pembangkit yang memiliki beberapa unit reaktor yang terpisah memungkinkan untuk menggunakan jenis reaktor yang berbahan bakar seperti Uranium dan Plutonium.
Dalam penemuan Otto Hahn dan Fritz Strassmann, dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Energi yang diperoleh dapat digunakan sebagai pembangkit listrik.
Taukah kalian bagaimana cara mengubah energi yang tersimpan didalam atom menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk kebutuhan manusia? Caranya adalah dengan mengubah energi yang tersimpan didalam atom menjadi energi listrik melalui sebuah reaktor nuklir.
Reaktor nuklir pada dasarnyamemiliki tiga komponen inti yaitu fuel bundle atau bahan bakar, control red atau tangkai kontrol dan coolant atau cairan pendingin.
Mayoritas reaktor nuklir menggunakan uranium sebagai bahan bakar sebagai pembangkit listrik. Uranium yang berasal dari pabrik pengolahan biasanya berbentuk silinder yang ukuranya setara dengan ruas jari orang dewasa. Satu silinder uranium ini memiliki energi potensial yang setara dengan 800kg batubara atau 560 liter minyak bumi. Silinder-silinder uranium ini nantinya akan disusun menjadi fuel bundle.
Fuel bundle inilah yang kemudian dimasukkan kedalam reaktor. Setelah reaktor terisi dengan fuel bundle, beriktunya memulai reaksi nuklir dengan menembakkan neutron melalui neutorn generator. Setelah ditembakkan, neutron akan menabrak nukleus (inti atom uranium) yang mengakobatkan atom uranium tersebut menjadi tidak stabil.
Atom uranium yang tidak stabil kemudian akan terbelah menjadi 2 atom yang lebih ringan. Terbelahnya nukleus atom disebut juga sebagai reaksi fisi. Selain menghasilkan dua atom yang lebih ringan reaksi fisi juga melepaskan 3 neutron bebas, energi panas serta radiasi alpha, gamma, beta. 3 neutron bebas yang dihasilkan dari reaksi awal, akan menabrak atom-atom uranium disekitarnya sehingga akhirnya terjadilah reaksi nuklir berantai atau yang sering disebut nuclear chain reaction.
Apabila tingkat reaksi fisi tidak diatur dan fuel bundle tidak didinginkan maka dalam waktu sangat singkat inti reaktorpun akan mencapai suhu yang amat sangat tinggi. Inilah mengapa inti reaktor memiliki dua komponen penting selain fuel bundle yaitu control rod fan coolant.
Control rod berfungsi pengatur jumlah reaksi nuklir yang terjadi didalam inti reaktor dengan cara menangkap neutron-neutron bebas yang dihasilkan dari reaksi fisi. Semakin banyak neutron yang tertangkap control rod, makin sedikit reaksi fisi yang bisa terjadi.
Sebaliknya apabila control rod ditarik maksimal, neutron-neutron hasil reaksi akan bergerak bebas dan jumlah reaksi nuklir akan meningkat. Sementara itu air yang berfungsi sebagai cairan pendingin akan mendinginkan fuel bundle dan menjaga agar suhu reaktor tetap berada ditingkat yang aman, karena tingginya suhu diinti reaktor air ini semakin lama akan mendidih dan berubah menjadi uap bertekanan tinggi. disinilah reaktor mulai berperan dalam rangkaian produksi listrik.
Air yang dipanaskan didalam reaktor dan berubah menjadi uap bertekanan tinggi kemudian disalurkan keturbin. Tekanan uap yang makin tinggi dapat menggerakkan turbin yang tersambung dengan generator. Perputaran generator inilah yang akhirnya menghasilkan energi listrik.
Sementara itu uap yang keluar dari turbin akan masuk kedalam kondenser. Kemudian uap diubah kembali ke bentuk cair. Dan nantinya akan dipompa kembali ke inti reaktor. Siklus ini terus berjalan seiring dengan berjalanya reaksi nuklir di dalam inti reaktor.
Baca juga:
- Persiapan KTT G-20, Sepanjang Jalan Tol Bali-Mandara Dilengkapi Panel Surya
- Start Up Lokal Diajak oleh New Energy Nexus untuk Bangun Ekosistem Energi Bersih
Energi yang diperoleh dari reaksi nuklir cukup besar. Pemanfaatan energi nuklir ini dapat memberikan dampak yang luar biasa jika digunakan di Indonesia. Ada beberapa negara yang telah membangun pembangkit listrik ini, yaitu Jepang, Prancis, dan Korea. Umumnya negara yang menggunakan energi ini adalah negara yang ketersediaan bahan bakar fosilnya tipis, sedangkan di Indonesia bahan bakar fosil masih melimpah. Seiring berjalannya waktu energi yang ada di Indonesia akan berkurang dan harus memiliki sumber alternatif agar kebutuhan energi terpenuhi. Meskipun energi nuklir dapat menghasilkan listrik dengan daya yang besar, tetapi dampak negatif yang ditimbulkan juga cukup banyak.
Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit listrik daya utama lainnya adalah tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca selama operasi normal. Gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas. Selain itu, PLTN sedikit menghasilkan limbah padat, biaya bahan baku rendah dan ketersediannya melimpah terutama di beberapa wilayah seperti Kalimantan barat, irian jaya, dan bangka belitung. Sementara itu, beberapa hal yang menjadi kekurangan PLTN yaitu tingginya resiko kecelakaan dan limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun. Ketidaksetujuan masyarakat akan dampak berbahaya bagi kehidupan mereka khususnya radiasi nuklir tersebut dapat menjadi penyebabteratogenik,karsinogenik,dan mutagenik.
Berdasarkan pemaparan di atas, potensi pembangkit listrik tenaga nuklir cukup menjanjikan. Dalam pengembangannya, perlu di perhatikan berbagai dampak yang dapat ditimbulkan akibat limbah nuklir, seperti mutasi akibat radiasi, dan perubahan ekosistem. Potensi pengelolaan reaksi nuklir kedepannya dapat menunjang berbagai kekurangan pasokan energi sekarang, yang hampir seluruh sektor masih ditopang oleh sumber energi fosil.
zonaebt.com
Renewable Content Provider
#zonaebt #sebarterbarukan #nuklir #pltn #energi
Editor : Bunga Pertiwi
Referensi:
https://riliskalimantan.com/2019/12/14/pembangkit-listrik-tenaga-nuklir/
https://www.anakteknik.co.id/yunardhika/articles/beginilah-cara-kerja-reaktor-nuklir
