Nuklir, Energi Masa Depan

Nuklir, Energi Masa Depan

Rabu,2 Februari 2011 14.06

Tiga perempat penduduk dunia hidup di negara berkembang. Sejumlah besar masih hidup dengan standar yang sangat rendah. Mereka hanya memiliki cukup makanan untuk bisa bertahan, sedikit perabot dan sangat rentan terhadap bencana alam kekeringan dan penyakit. Produksi pangan sering masih bergantung pada kekuatan otot manusia atau pada tenaga hewan. Mereka mengkonsumsi energi sangat sedikit, hanya sekitar seperempat energi global dan seperlima listrik yang diproduksi dunia. Sebagian besar mereka menggunakan kayu api sebagai sumber energinya yang sangat vital.

Dua milyar orang dari mereka, hampir sepertiga penduduk dunia, tak memiliki akses pada kelistrikan. Secara rata-rata, masing-masing orang di negara berkembang mengkonsumsi hanya seperenam energi dari orang di Eropa Barat atau Jepang, dan hanya seperlimabelas dari orang di Amerika Serikat. Meski demikian kebutuhan mereka terhadap energi telah mulai meningkat cepat.

Konsumsi energi dunia tumbuh dua puluh kali lipat sejak 1850 sementara populasi dunia tumbuh hanya empat kali lipat. Sejak 1955, ketika stasion pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) pertama dibangun, konsumsi telah tiga kali lipat. Pada pertumbuhan awal terutama dipenuhi dengan mengembangkan suplai batu-bara, namun lima puluh tahun terakhir terjadi peningkatan luar biasa dalam penggunaan minyak dan gas alam.

Selama 1950-an dan 1960-an bahan bakar ini, terutama minyak, adalah melimpah dan murah. Kelimpahan dan kemurahannya menjadi salah satu faktor utama terhadap laju pertumbuhan yang tidak pernah ada sebelumnya yang dicapai dalam ledakan ekonomi negara-negara industri.

Sejak 1960-an konsumsi energi primer keseluruhan meningkat secara tetap, mencerminkan efek-efek gabungan dari pertumbuhan ekonomi dan penduduk. Laju pertumbuhan sempat melambat dalam beberapa tahun pertama setelah goncangan harga minyak pada 1973 dan 1979, namun pola dasar tampak tak berubah. Tetapi sejak awal 1970-an mulai ada perbedaan-perbedaan besar di antara kawasan-kawasan. Kurva konsumsi energi di negara-negara industri yang termasuk OECD mulai datar, sementara di negara-negara berkembang meningkat secara mantap. Misalnya, antara 1974 dan 1989, konsumsi energi per kapita di negara-negara OECD hanya bertambah secara marginal sementara GDP per kapita bertambah sebesar 36%, yang berarti bahwa peningkatan dalam efisiensi pada penggunaan energi primer dicapai selama periode ini. Namun, penggunaan listrik yang diikuti oleh peningkatan GDP juga mengindikasikan bahwa peningkatan efisiensi dicapai melalui suatu penggeseran dari energi primer ke listrik dalam penggunaan akhir.

Energi nuklir telah memainkan peran signifikan dalam suplai listrik dunia dan sumber utama listrik di sejumlah negara. Produksi listrik dunia dari nuklir tumbuh cepat dan kini menyumbang hampir seperlima listrik yang dibangkitkan di negara-negara industri atau 17% pada produksi listrik dunia, dan berkisar 5% konsumsi energi primer dunia.

Banyak studi menunjukkan bahwa PLTN dapat berkompetitif penuh dengan alternatif-alternatifnya di banyak negara. Namun, di beberapa negara, di mana limpahan bahan bakar fossil tersedia pada biaya rendah atau di mana grid daya listrik terlalu kecil untuk mengakomodasi unit nuklir yang besar, PLTN cenderung tidak kompetitif.

Dari titik pandang independensi terhadap fluktuasi harga dan ketersediaan suplai energi PLTN mempunyai keuntungan-keuntungan nyata dibanding bahan bakar fossil jika ini harus di impor. Alasannya PLTN memerlukan kuantitas bahan bakar yang kecil yang dapat diadakan secara komparatif murah dan pemilik pembangkit dengan mudah dan secara ekonomis menyimpan bahan bakar untuk beberapa tahun untuk keperluan masa depan. Untuk melukiskan kandungan energi uranium yang luar biasa bahwa 1 kilogram uranium deplesi jika digunakan dalam sebuah reaktor cepat akan memberikan energi setara dengan 1800 ton batu-bara.

Pemikiran terbaru bahwa reaktor-reaktor cepat akan menjadi sumber paling murah daya listrik beban dasar. Kapan ini terjadi tergantung pada tingkat pengembangan desain reaktor dan harga uranium masa depan serta jasa-jasa pendaur bahan bakar nuklir. Dipercaya bahwa listrik dari reaktor-reaktor cepat ukuran komersial dapat bersaing dalam harga dengan yang dari reaktor-reaktor termal yang ada sekarang. Reaktor-reaktor cepat ini mungkin dapat beroperasi dalam dekade kedua abad ini. Penggunaan reaktor-reaktor cepat ketimbang reaktor-reaktor termal akan meningkatkan rekoverabel energi dari cadangan uranium dunia sekitar enam puluh kali lipat.

Kebutuhan energi terus tumbuh sementara minyak dan gas tidak akan dapat mempertahankan andil mereka dalam memasok begitu jauh di masa depan. Minyak dan gas alam akan menyumbang secara signifikan paling banter selama 30 tahun pada laju penggunaan sekarang namun tidak mempunyai prospek ekspansi jangka panjang. Peningkatan dua kali tuntutan energi dunia dengan penggunaan minyak dan gas dipertahankan pada level sekarang akan memerlukan tiga setengah kali lipat peningkatan dari sumber-sumber lain. Jadi, akan ada suatu keperluan energi ekstra yang meningkat yang hanya dapat hadir dari batubara, nuklir atau sumber-sumber energi terbarukan, dan mungkin dari percampuran ketiganya.

Suplai energi dari batu-bara dan nuklir akan meningkat secara berarti dan keduanya akan mampu memenuhi tuntutan yang meningkat selama beberapa abad yang akan datang. Suatu ekspansi luar biasa dari suplai batu-bara akan diperlukan dalam sementara waktu, mungkin tiga kali lipat, kecuali dipotong dengan penghematan dan kontribusi-kontribusi dari sumber-sumber yang dapat diperbarui. Beberapa sumber-sumber energi yang dapat diperbarui, sebagai tambahan terhadap yang kini digunakan, juga mempunyai harapan, namun kontribusinya umumnya terbatas oleh ketersediaan, skala dan biaya.

Kebijakan non-nuklir akan mendorong peningkatan harga-harga energi, menyebabkan kerentanan ekonomi, membuat industri kurang kompetitif, mengurangi standar-standar kehidupan dan menimbulkan risiko pengangguran lebih tinggi.

Peningkatan harga semua bahan bakar fossil terjadi ketika cadangan-cadangan makin berkurang dan makin sulitnya sumber-sumber berproduksi.

Kesulitan-kesulitan mencapai suatu pertumbuhan yang demikian besar dalam industri bahan bakar fossil plus risiko-risiko yang terkait lingkungan telah memperkuat desakan untuk mengadopsi lebih banyak penggunaan PLTN (dan pembangkit panas nuklir) di mana saja secara teknis dan ekonomis layak. Hal ini, mengingat PLTN telah terbukti dan mempunyai potensial paling besar dalam sumber-sumber daya yang menawarkan prospek jangka panjang untuk memenuhi meningkatnya kebutuhan energi dunia sambil tetap menjaga harga energi mendekati tingkat yang sekarang. Harga listrik nuklir tidak perlu bertambah secara signifikan di atas yang sekarang dialami karena biaya-biaya bahan bakar adalah merupakan bagian yang paling kecil dari biaya total produksinya, terutama dalam reaktor cepat.

Namun, tidaklah realistis mengharapkan nuklir untuk meningkatkan andilnya dalam suplai energi primer total dunia melebihi di atas seperlima hingga 2020, meskipun dalam jangka panjang suatu andil yang lebih besar dapat dicapai, bahkan dengan reaktor-reaktor cepat dapat berlangsung ribuan tahun.

Penggunaan energi nuklir akan berdampak pada penghematan bahan bakar fossil dan perlindungan lingkungan. Pembangkitan listrik bertanggungjawab atas 25% konsumsi bahan bakar fossil dunia. Dengan menggunakan energi nuklir untuk menghasilkan listrik akan mengurangi perlunya membakar bahan bakar ini, sehingga cadangannya dapat bertahan lama. Tidak seperti halnya uranium yang digunakan untuk bahan bakar reaktor-reaktor nuklir saja, maka minyak, gas dan batu-bara merupakan stok bahan baku serbaguna yang potensial dan yang sekarang digunakan bagi industri kimia dunia. Dari industri ini dihasilkan plastik, obat-obatan sintetik, bahan-bahan pewarna dan banyak produk-produk lain pada mana kita menyandarkan diri. Minyak memberikan bahan bakar yang kompak dan menyenangkan untuk transportasi dan bila habis kebutuhan bahan bakar cair dari gas dan batu-bara akan meningkat. Alternatif jangka panjang mungkin hidrogen, yang akan diproduksi dari air menggunakan listrik nuklir, atau, untuk angkutan jalan dan kereta api, sebagai propulsinya langsung menggunakan listrik.

Dengan menghemat bahan bakar fossil dunia, PLTN secara langsung memberi manfaat kepada negara-negara berkembang. Makin besar sumbangan nuklir, makin rendah laju peningkatan harga-harga bahan bakar fossil. Karena, biaya energi yang tinggi berarti bahwa makin banyak usaha diberikan dalam mendapatkan energi dan makin sedikit dihasilkan barang dan jasa. Sumber daya yang telah dibebaskan dapat digunakan untuk menghasilkan barang-barang atau untuk tujuan-tujuan sosial-ekonomi.

Sementara itu, penggunaan energi fossil telah mencapai suatu level sedemikian dampak-dampak lingkungannya menjadi penting melintasi skala lokal dan regional. Saat ini, keprihatinan utama tentang penggunaan yang meningkat dan berlanjut dari bahan bakar fossil adalah masalah emisi CO2. Muncul keprihatinan di antara para ahli bahwa peningkatan konsumsi bahan bakar fossil menyebabkan penimbunan karbon dioksida di atmosfer bumi yang dapat membawa efek-efek berbahaya pada iklim global. Selain itu, ada emisi-emisi berbahaya lain dari pembakaran batu-bara, beberapa di antaranya berkontribusi pada hujan asam yang dapat membahayakan danau-danau dan hutan. Pembakaran minyak dalam pembangkit-pembangkit listrik, tanur-tanur atau kendaraan-kendaraan juga berkontribusi pada kerusakan lingkungan. Memang, masih banyak riset diperlukan untuk memahami apakah keprihatinan ini terbukti, namun pada tingkat ini akan tidak bijaksana untuk menganggap bahwa dunia akan mampu untuk terus secara tak terbatas menyandarkan konsumsinya pada bahan bakar fossil.

Dengan demikian, penggunaan energi nuklir akan menghilangkan sumber dari beberapa masalah ini baik secara langsung dalam produksi listrik maupun di mana listrik nuklir menggantikan bahan bakar fosil, dalam pemanasan misalnya. Dalam operasi normal PLTN sangat sedikit menyebabkan kerusakan lingkungan dan bermanfaat bila mereka menggantikan pembangkit-pembangkit yang mengemisi CO2, SO2 dan NOx. Dalam kaitan ini mereka akan membantu mengurangi hujan asam dan membatasi emisi gas rumah kaca.

Kendati demikian, di banyak negara muncul kepedulian publik signifikan terhadap PLTN dan oposisi terhadap pengenalan atau pengekspansiannya. Kepedulian-kepedulian terpusat pada risiko kecelakaan, pembuangan limbah radioaktif dan proliferasi senjata nuklir. Dua keprihatinan pertama berkaitan langsung dengan proteksi lingkungan.

Orang mengkhawatirkan keselamatan PLTN dan efek-efeknya pada lingkungan yang timbul dari limbah-limbah nuklir. Meski, industri nuklir percaya bahwa baik keselamatan maupun limbah-limbah dapat ditangani sehingga risiko-risikonya terhadap publik dapat dipertahankan pada level paling tidak serendah yang dari industri-industri lain.

Risiko potensial terhadap kesehatan dan lingkungan dari sebuah PLTN bergantung pada desain, tapak, konstruksi dan operasinya. Kemungkinan adanya bahaya tak lazim telah diketahui sejak awal pengembangan sistem energi nuklir dan bahwa tercapainya level keselamatan tingkat tinggi merupakan tujuan utama.

Pertimbangan keselamatan telah menciptakan suatu strategi yang didasarkan pada konsep membangun barrier-barrier protektif berlapis terhadap pelepasan material radioaktif dan penggunaan peralatan tambahan untuk menjamin integritas barrier-barrier tersebut. Salah satu bentuk barrier (penghalang), yang diadopsi di beberapa negara untuk reaktor berpendingin dan bermoderator air, adalah sebuah pengungkung kuat yang didesain untuk mencegah setiap lepasan material radioaktif yang mungkin timbul sebagai akibat kecelakaan. Pentingnya keunggulan desain ini telah ditunjukkan secara baik oleh dua kecelakaan PLTN utama yang terjadi selama operasi: kecelakaan Three Mile Island, Amerika Serikat, pada 1979 dan Chernobyl, Ukraina, pada 1986.

Kecelakaan Three Mile Island tidak menimbulkan efek berarti pada publik karena pengungkung berfungsi seperti dirancang. Kecelakaan ini telah menarik perhatian terhadap rekayasa kompleks yang terlibat dalam mencegah pelelehan bahan bakar dan yang mengandung efek-efek malfungsi utama lainya. Radioaktivitas total yang lepas dari kecelakaan ini kecil, dan dosis maksimum bagi individu yang hidup di dekat PLTN jauh di bawah batas-batas yang telah ditentukan Internasional. Pengungkungnya bekerja!

Para ahli keselamatan reaktor sepakat bahwa bencana utama hanya dapat terjadi jika sebagian besar bahan bakar dalam teras reaktor meleleh. Peristiwa seperti ini terjadi jika pendingin teras reaktor hilang secara tiba-tiba. Oleh karenanya, perlengkapan sistem pendingin teras darurat harus selalu disiap-siagakan. Dalam hal kegagalan ini, yang menyebabkan pelelehan teras, reaktor biasanya dikungkung dalam bangunan yang dirancang untuk mencegah pelepasan radioaktif ke lingkungan. Sekitar seperempat biaya kapital reaktor-reaktor biasanya ditujukan bagi desain rekayasa untuk memperkuat keselamatan operator dan lingkungannya.

Sebaliknya kecelakaan Chernobyl, yang memiliki defisiensi desain dan ketiadaan pengungkung, mempunyai konsekuensi-konsekuensi di luar tapak yang serius. Demikian seriusnya, kecelakaan ini telah meminta korban jiwa dan terjadi paparan radiasi dengan dosis signifikan ke lingkungan.

Kecelakaan tersebut mengundang keprihatinan publik terhadap tiadanya struktur pengungkung substansial seperti standar reaktor di negara Barat. Disamping itu, desainnya sedemikian rupa sehingga kegagalan pendingin menyebabkan peningkatan output daya, tidak seperti reaktor Barat yang mempunyai koefisien rongga negatif sehingga kehilangan pendingin secara otomatis mengurangi output daya.

Laporan ahli OECD menyimpulkan bahwa "kecelakaan Chernobyl tidak menjelaskan sesuatu fenomena baru yang sebelumnya tak diketahui atau isu-isu keselamatan yang tak terpecahkan atau lain-lain yang dicakup oleh program-program keselamatan reaktor untuk reaktor-reaktor daya komersial saat ini di negara-negara anggota OECD." Dengan alasan ini, kecelakaan tersebut tidak berpengaruh pada program PLTN dunia, selain hanya mempertegas kembali perlunya sistem-sistem reaktor direkayasa secara sempurna.

Ada sejumlah kecelakaan dalam reaktor-reaktor eksperimental dan dalam satu bangunan penghasil plutonium militer, namun tak satupun yang menyebabkan kehilangan jiwa yang teridentifikasi di luar bangunan yang sesungguhnya, atau kontaminasi lingkungan jangka panjang.

Meskipun rekaman keselamatan PLTN komersial begitu mengesankan dengan rekayasa struktur dan sistem reaktor yang ketat yang membuat pelepasan radioaktif katastrofik dari reaktor Barat hampir tidak mungkin, namun banyak yang tidak menginginkan dijalankannya sesuatu yang berisiko seperti ini. Ketakutan ini memperkuat perlawanan terhadap manfaat PLTN, serupa dengan katakutan orang akan jatuhnya pesawat terbang di atas kepala mereka, terlepas dari pentingnya transportasi udara itu sendiri. Akhirnya, keseimbangan antara risiko dan manfaat bukanlah latihan saintifik semata. Bagaimanapun, di tengah gaung kekhawatiran publik, nuklir dalam berbagai aplikasinya tetap menjadi harapan bagi kemakmuran masa depan. (Yaziz Hasan )

sumber : http://www.batan.go.id/bkhh/index.php/artikel/13-nuklir-masa-depan.html