10 20
30 40
50 60
70 80
90
Karbon
Jenis Bahan bakar
Carbon
Carbon 89
81 76
67 25
42 Minyak Mentah
LPG Gas Alam
Batubara Hitam NSW
Old Batubara
Hitam Canadian sub-
Kayu bakar kering
Uranium Alam dalam LWR
Gambar 4 Perbandingan C yang dihasilkan antara U-235 dan bahan bakar lain. Sumber: olahan data ABARE research report, 2009
Gambar 6 menunjukkan jumlah karbon yang dihasilkan dari uranium dalam Liquid Water Reaktor LWR bernilai nol dan nilai ini jauh lebih rendah
dibanding minyak mentah yang melepaskan karbon mencapai 89, LPG mencapai 81, gas Alam 76 dan batubara melepaskan karbon mencapai kisaran
25 sampai dengan 67. Oleh karena itu, bahan bakar selain nuklirlah penyebab akumulasinya karbon di lapisan atmosfir yang mengakibatkan efek rumah kaca
dan terjadinya pemanasan global di permukaan bumi. Dari keefektifan penggunaan bahan bakar dan rendahnya pelepasan unsur karbon penyebab
pemanasan global, maka pilihan penggunaan energi nuklir untuk PLTN dapat dijadikan dasar sebagai keunggulan dalam menghasilkan energi untuk penyediaan
sumber tenaga listrik alternatif.
2.3 Keberadaan Reaktor Nuklir
Indonesia melalui BATAN telah melakukan riset dan pengembangan program tenaga nuklir dan merencanakan pembangunan reaktor nuklir sebagai
bagian dari suatu sistem tenaga nasional jangka panjang. Saat ini Indonesia telah memiliki tiga reaktor nuklir untuk kepentingan penelitian antara lain: Reaktor
Triga Mark II 2000 kW yang dioprasikan sejak tahun 1965 di Bandung; Reaktor Kartini 100 kW yang beroprasi sejak 1979 di Yogyakarta dan Reaktor
Serbaguna 30 MW di Serpong. Reaktor yang telah dibangun di Indonesia
dimaksudkan untuk kepentingan penelitian, dan untuk kepentingan penyedia tenaga listrik direncanakan reaktor nuklir akan dibangun di Ujung Lemah Abang
ULA Muria, Kabupaten Jepara di Jawa Tengah. Sembilan ratus 900 reaktor nuklir telah beroprasi di dunia saat ini, di
dalamnya termasuk sekitar 280 reaktor-reaktor kecil yang digunakan untuk riset produksi isotop untuk obat dan industri di 56 negara. Lebih dari 200 reaktor kecil
pemberi tenaga sekitar dalam 150 kapal, umumnya kapal laut dan dari data statistik PLTN dunia tahun 2002 dan 2009 tercatat 439 reaktor PLTN yang
beroperasi di 31 negara seluruh dunia dengan kapasitas total sekitar 360.064 GWe, 35 reaktor PLTN dengan kapasitas 28.087 MWe sedang dalam tahap
pembangunan serta 25 reaktor PLTN dengan kapasitas 29.385 MWe, dan 4 reaktor PLTN baru akan dibangun berada di beberapa negara Asia dan Eropa
Timur. Dari 439 reaktor PLTN yang beroprasi di dunia, telah memenuhi 17 listrik dunia. Negara-negara industri di dunia, 25 listriknya berasal dari reaktor
nuklir, di Amerika serikat terdapat 104 reaktor PLTN yang sudah memenuhi 20 keperluan listrik negara tersebut. Jepang dan Perancis terus membangun PLTN
setiap beberapa tahun sekali untuk memenuhi kebutuhan listriknya. PLTN mulai dibangun sejak tahun 1951 di negara-negara yang saat ini
menjadi maju seperti USA, Perancis, Jepang, Rusia, Jerman, Inggris dan Canada. Menyusul dikembangkan Korea Selatan dan Cina, sekarang diikuti India dan
Mexico. Data pada tahun 2000 sepuluh negara terbesar pemilik reaktor nuklir di dunia dimiliki Amerika Serikat memiliki 103 reaktor, Perancis memiliki 59
reaktor, Jepang memiliki 53 reaktor, Inggris memiliki 35 reaktor, Rusia memiliki 29 reaktor, Jerman memiliki 19 reaktor, Korea Selatan memiliki 16 reaktor,
Kanada memiliki 14 reaktor, Ukraina memiliki 13 reaktor dan India serta Swedia memiliki 11 reaktor. Sepuluh negara pengguna listrik PLTN terbesar antara lain:
Perancis 75, Lithuania 73, Belgia 58, Bulgaria 47, Republik Slowakia 47, Swedia 47, Ukraina 44.
Gambar 7 menunjukan jumlah unit reaktor yang beropasi di dunia, gambar menunjukkan bahwa negara Amerika Serikat adalah negara pemilik reaktor
nuklir terbanyak di dunia dengan 104 unit disusul negara Perancis yang memiliki 59 unit, sedangkan di Asia megara pemilik reaktor terbanyak adalah Jepang yang
2 1
7 2
2 18
11 6
4 59
17 4
17 53
20 1
2 1
2 2
31 4
1 2
8 10
5 15
19 104
20 40
60 80
100 120
Jumlah PLTN yang beroprasi IAEA 2009
ARGENTINA BELGIA
BULGARIA CINA
FINLANDIA JERMAN
INDIA KOREA SELATAN
MEXICO PAKISTAN
FEDERASI RUSIA SLOVENIA
SEPANYOL SWISS
INGGRIS
N a
m a
n e
g a
r a
memiliki 53 unit, Korea Selatan yang memiliki 20 unit dan China yang memiliki 11 unit.
Gambar 5 Jumlah reaktor nuklir PLTN yang beroprasi di dunia Olahan data
IAEA, 2002 2009. Tahun 2009-2010 terdapat negara-negara di Asia yang sedang
menyelesaikan proyek pembangunan PLTN antara lain: Cina dengan jumlah terbanyak 16 unit dan India 6 unit, Korea menambah 6 unit, Pakistan dan Iran
membangun masing-masing 1 unit. Gambar 8 menunjukkan jumlah PLTN yang
sedang dibangun dengan total jumlah 53 unit diberbagai negara.
Keberhasilan negara-negara di Asia dalam memenuhi kebutuhan negaranya dengan PLTN seperti Jepang meskipun tercatat sebagai negara yang
paling rawan gempa, begitu juga negara Cina yang memiliki populasi penduduk terbesar di dunia ternyata tidak menjadi hambatan dalam membangun PLTN
dalam rangka memenuhi kebutuhan energi penduduknya. Oleh karena itu, Indonesia dengan melihat keberhasilan Negara lain perlu mempertimbangkan
opsi PLTN dalam mengatasi krisis listrik dengan mempersiapkan segala sumber daya dan penguasaan teknologi secepat mungkin.
2.4 Cara Kerja PLTN
Cara kerja PLTN pada dasarnya sama dengan pembangkit listrik konvensional yaitu : air diuapkan di dalam suatu ketel melalui pembakaran. Uap
yang dihasilkan dialirkan ke turbin yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga
menghasilkan tenaga listrik. Perbedaan PLTN dengan pembangkit konvensional
1 2
16 1
1 6
1 2
6 1
9 2
2 1
2 4
6 8
10 12
14 16
Jumah reaktor yang dibangun IAEA,2009
ARGENTINA BULGARIA
CINA FINLANDIA
PERANCIS INDIA
IRAN JEPANG
KOREA PAKISTAN
RUSIA SLOVAKIA
UKRAINA AMERIKA SERIKAT
N am
a n eg
ar a
Gambar 6 Jumlah reaktor yang sedang di bangun IAEA 2009.
adalah pada bahan bakar yang digunakan untuk menghasilkan panas, pembangkit konvensional menggunakan bahan bakar fosil seperti : batu bara, minyak dan gas,
sedangkan pada PLTN menggunakan bahan bakar uranium. Pembangkit listrik konvensional menggunakan bahan bakar fosil ini yang berdampak akan
mengeluarkan karbon dioksida CO
2
, sulfur dioksida S0
2
dan nitrogen oksida NOx, serta debu yang mengandung logam berat. Sisa pembakaran tersebut akan
teremisikan ke udara dan berpotensi mencemari lingkungan hidup, yang biasanya menimbulkan hujan asam dan peningkatan suhu global. Pada PLTN panas yang
akan digunakan untuk menghasilkan uap barasal dari reaksi pembelahan inti uranium dalam reaktor PLTN, sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang
disalurkan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti
C0
2
, S0
2
, atau NO
x
, juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari
pengoperasian PLTN adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat yang disimpan secara lestari.
Cara kerja PLTN dapat diilustrasikan dengan Gambar 9.
Gambar 7 Skema perolehan tenaga listrik dalam PLTN.
2.5. Dasar Pembangkitan Panas pada PLTN
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN memperoleh pembangkit listrik untuk memutarkan turbinnya berasal dari hasil reaksi fisi nuklir dalam reaktor.
Reaksi fisi menghasilkan tenaga yang cukup besar yang merupakan tenaga panas hasil reaksi fisi. Reaksi fisi memerlukan pengaturan jumlah tumbukan neutron
dengan inti atom uranium agar panas yang dihasilkan dapat dikendalikan. Panas yang dihasilkan tersebut dipergunakan untuk menghasilkan uap yang dapat
menggerakkan turbin penghasil tenaga listrik. Panas yang dihasilkan dari reaktor nuklir berasal dari hasil fisi
radionuklida uranium-235 yang ditumbuk neutron. Uranium-235 yang bertumbukan dengan neutron terbelah menjadi dua kelompok besar yaitu
Reaksi fisi penghasil
panas
Air panas penghasil
uap Uap
memutar turbin
Turbin memutar
generator
Tenaga listrik
