PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN) K2512021

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN)

Energi adalah salah satu hal yang sangat penting bagi berlangsungnya kehidupan manusia, dengan semakin berkurangnya sumber energi yang tak perbaharui, manusia berpikir bagaimana menciptakan sebuah energi baru yang dapat diperbaharui. Sehingga penemuan energi baru dan pengembangan energi-energi alternatif menjadi sebuah topik yang menarik untuk diperbincangkan dan mungkin banyak untuk didiskusikan.

Dalam tulisan ini saya akan mencoba untuk mengenalkan anda dengan sebuah energi yang mungkin sebagian besar persepsi orang adalah energi yang berbahaya. Mungkin anda sudah memahaminya? Ya yang akan kita bahas adalah Energi Nuklir.

Apa itu Nuklir?

Mungkin yang terbayang dalam benak kita jika mendengar kata Nuklir adalah hal yang sangat berbahaya dan mengerikan, identik dengan bom, radiasi dan hal hal aneh jika terindikasi radiasi itu sendiri.

Hal di atas adalah contoh dari bayangan seseorang tentang nuklir jika belum mengetahui manfaat yang sangat besar apabila dimanfaatkan secara baik dan aman.

Nuklir adalah nama dari sebuah energi yang dihasilkan melalui reaksi inti, baik itu reaksi fisi (pemisahan) maupun reaksi fusi (penggabungan). Sumber energi nuklir sekarang ini banyak digunakan sebagai pembangkit listrik, contohnya Jepang, Jepang adalah salah satu negara yang memprioritaskan nuklir sebagai pembangkit listrik di negaranya, dan sekarang jumlah unit yang beroprasi di Jepang sekitar 50 lebih unit.

Sumber energi nuklir yang paling sering digunakan untuk PLTN adalah sebuah unsur radioaktif yang bernama Uranium. Dalam menghasilkan panas yang besar pada unsur radioaktif tentu saja bukan dibakar. Namun malalui reaksi pemisahan inti (reaksi fisi).

Atom Uranium (U-235) (digambarkan dengan warna hitam merah sebelah kiri) paling tidak stabil ketika ada neutron (warna hitam paling kiri) yang ditembakan pada inti atom tersebut.

Bagaimana dengan Indonesia?

Di Indonesia sebenarnya material jenis Uranium sangatlah berlimpah, seperti yang disampaikan oleh Deputi Pengembangan Teknologi Daur Bahan Nuklir dan Rekayasa Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) Dr Djarot S Wisnubroto bahwa "Indonesia memiliki cadangan uranium 53 ribu ton yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), yakni sebanyak 29 ribu ton di Kalimantan Barat dan 24 ribu ton sisanya ada di Bangka Belitung."Selain itu Papua juga diindikasikan memiliki cadangan uranium yang cukup besar. Tapi soal ini masih akan diteliti dulu,".

Jika suatu PLTN dengan kapasitas 1000 MW membutuhkan 200 ton Uranium per tahun, maka bisa bayangkan saja dengan stok yang ada di Kalimantan dan di Bangka Belitung memungkinkan akan memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia yang jumlah pertumbuhan permintaan listrik pertahunnya adalah 5.700 MW/tahun. Dan memungkin juga kita akan menikmati nyamannya kehidupan tanpa adanya istilah listrik mati dalam kehidupan selanjutnya.

Salah satu jenis PLTN adalah Pressurized Water Reactor (PWR). Reaktor jenis ini adalah reaktor paling umum, 230 PLTN di seluruh dunia menggunakan jenis ini.

Lihat, air mengalir dari condenser menuju steam generator dan disitu akan terjadi interaksi langsung dengan bahan bakar uranium (warna merah) yang selalu dalam containment, containment itu sendiri terbuat dari bahan struktur yang tidak dapat ditembus oleh radiasi yang dipancarkan reaksi nuklir.

Nah dari penjelasan di atas kita sudah mulai mengerti tentang sebuah energi yang sangat bermanfaat “jika” digunakan secara baik dan aman, serta saya sudah memperkenalkan anda apa sih Nuklir itu?

Setelah ini kita akan masuk ke dalam prinsip kerja dari Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).

Prinsip Kerja PLTN

Secara umum proses kerja PLTN hampir sama dengan proses kerja PLTU, yaitu memanaskan air sehingga menjadi uap yang akan menggerakkan turbin sehingga akan menghasilkan listrik. Yang membedakan dari mereka adalah sumber panas yang digunakan dan jika PLTU menggunakan boiler untuk menghasilkan energi panasnya, maka PLTN menggunakan reaktor nuklir.

Reaktor nuklir sendiri adalah suatu alat dimana terjadinya reaksi fisi pada Uranium dan ini berantai serta reaksi tersebut dapan dikendalikan pada alat ini. Dalam reaktor nuklir terjadi reaksi fisi pada Uranium sehingga menghasilkan energi panas yang dihasilkan oleh reaksi pembelahan inti nuklir tersebut. Reaksi fisi berantai terjadi apabila inti Uranium dibelah oleh neutron yang akan menghasilkan unsur-unsur yang lain dengan cepat sehingga akan menimbulkan energi panas yang dahsyat serta menimbulkan neutron-neutron yang baru.

Neutron yang dilepaskan dalam suatu reaksi berantai dapat dibagi menjadi 4 kelompok, yaitu :

1. Meninggalkan material fisi
2. Tidak berfisi, ditangkap oleh U238 membentuk Pu239
3. Tidak berfisi, ditangkap oleh material batang kendali (cotrol-rod)
4. Berfisi, ditangkap oleh U239 dan U233.

Apabila jumlah neutron yang dilepaskan oleh proses fisi sama dengan jumlah empat bagian neutron di atas, maka energi panas yang dihasilkan adalah konstan. Apabila jika lebih kecil maka reaksi berantai akan terhenti dan jika lebih besar maka reaksi berantai akan tidak terkendali.

Urutan-urutan dari terbentuknya sebuah energi listrik dari hasil PLTN adalah sebagai berikut. Air yang mengalir masuk kedalam reaktor nuklir akan terinteraksi secara langsung dengan panas yang dihasilkan oleh reaksi fisi berantai sehingga menjadikan air itu mendidih dan menjadi uap panas. Dalam step ini walaupun terjadi interaksi langsung, tetapi air terlindungi dari radiasi yang dihasilkan oleh reasi fisi berantai dikarenakan bahan yang digunakan kebal atau tahan dengan radiasi.

Selanjutnya uap panas itu akan disalurkan ke dalam turbin dan turbin akan berputar dikarenakan energi panas yang didapatkan dari uap panas tersebut, dari turbin yang berputar itu poros turbin dihubungkan dengan generator yang menghasilkan listrik. Uap air yang telah melewati generator akan mengalir ke penampungan air yang dimana air panas akan didinginkan, langkah ini bertujuan untuk mendaur ulang air tersebut agar bisa digunakan kembali serta menjaga kesatbilan dari reaktor nuklir yang sangat panas, sehingga panas tersebut tidak melebihi batas ketahanan dari reaktor nuklir itu sendiri.

By Arief Suryo Wibowo (K2512021)

Tugas SPU