Ya, PLTN (Pembangkit Listik Tenaga Nuklir) adalah pembangkit listrik yang saat ini sedang gencar untuk digunakan sebagai sumber listrik menggantikan energi fosil yang selama ini kita gunakan sebagai sumber energi utama untuk menghasilkan listrik. Berikut saya berikan 'copyan' tentang PLTN yang saya susun sendiri.
PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA NUKLIR
(PLTN)
DIDIK NAZARUDDIN PRAMBUDI
2014 – 11 – 063
B
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
SEKOLAH TINGGI TEKNIK – PLN
JAKARTA
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Seiring
dengan perkembangan zaman, teknologi dan informasi telah berkembang secara
pesat, salah satunya pada dunia kelistrikan. Pemanfaatan air, angin, batubara,
dan lainnya yang saat ini telah dimanfaatkan sebagai sumber tenaga listrik di
dunia. Dengan adanya penelitian yang dilakukan oleh para ahli yang mencari
energi alternatif sebagai sumber tenaga listrik, maka saat ini mulai dan bahkan
sudah ada yang menerapkan tenaga nuklir sebagai sumber tenaga listrik. Melalui
makalah ini, akan di bahas segala sesuatunya tentang Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN). Masyarakat dunia mulai mengenal nuklir sejak perang dunia 2,
dimana saat itu Hiroshima dan Nagasaki (Jepang) di serang oleh sekutu.
Sampai
saat ini tenaga nuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara luas
dalam berbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan, pertanian,
peternakan, sterilisasi produk farmasi dan alat kedokteran, pengawetan bahan
makanan, bidang hidrologi, yang merupakan aplikasi teknik nuklir untuk non
energi. Salah satu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah
berkembang dan dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit
Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), dimana tenaga nuklir digunakan untuk
membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah, aman dan tidak mencemari
lingkungan.
Pemanfaatan
tenaga nuklir dalam bentuk PLTN mulai dikembangkan secara komersial sejak tahun
1954. Pada waktu itu di Rusia (USSR),
dibangun dan dioperasikan satu unit PLTN air ringan bertekanan tinggi (VVER =
PWR) yang setahun kemudian mencapai daya 5 Mwe. Pada tahun 1956 di Inggris
dikembangkan PLTN jenis Gas Cooled Reactor (GCR + Reaktor berpendingin gas)
dengan daya 100 Mwe. Pada tahun 1997 di seluruh dunia baik di negara maju
maupun negara sedang berkembang telah dioperasikan sebanyak 443 unit PLTN yang
tersebar di 31 negara dengan kontribusi sekitar 18 % dari pasokan tenaga
listrik dunia dengan total pembangkitan dayanya mencapai 351.000 Mwe dan 36
unit PLTN sedang dalam tahap kontruksi di 18 negara.
Di
Indonesia, pembangkit listrik yang memanfaatkan tenaga nuklir atau umum
disebutkan dengan istilah PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) masih belum
banyak dimanfaatkan karena di mata masyarakat limbah dari pembangkit listrik
ini sangat mengancam ekosistem disekitarnya.
Namun,
seiring dengan krisis energi yang sedang menimpa Indonesia saat ini yang
ditandai dengan semakin menipisnya cadangan minyak yang dimiliki Indonesia,
maka pemerintah berniat membangun PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) di
Indonesia. Pemerintah merasa pembangkit - pembangkit listrik yang sudah ada
sekarang dirasa masih kurang untuk memenuhi konsumsi listrik di Indonesia.
1.2
Rumusan Masalah
Berikut beberapa rumusan
masalah dari pembahasan tentang nuklir :
1.
Apa itu PLTN?
2. Bagaimana
prinsip kerja PLTN?
3. Apa
saja dampak yang ditimbulkan dari pembangunan PLTN?
4. Apakah
PLTN aman digunakan?
5. Apa
saja komponen utama reaktor nuklir?
1.3 Batasan
Masalah
Dengan
berdasarkan masalah yang ada, maka dibuatlah rumusan masalah dalam makalah ini,
diantaranya :
1. Tidak
membahas bagian – bagian nuklir secara rinci
2. Tidak
membahas perbandingan antara PLTN dan sumber tenaga listrik lainnya.
1.4 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah
yang ada, maka tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
1. Untuk
mengetahui pengertian PLTN
2. Untuk
mengetahui prinsip kerja PLTN
3. Untuk
mengetahui dampak yang ditimbulkan dari pembangunan PLTN
4. Untuk
mengetahui keamanan dari penggunaan PLTN
5. Untuk
mengatahui komponen utama reaktor nuklir
1.5 Manfaat
Berdasarkan tujuan diatas, maka manfaat
dari penulisan makalah ini adalah:
1. Mengetahui
pengertian PLTN
2. Mengetahui
prinsip kerja PLTN
3. Mengetahui
dampak yang ditimbulkan dari pembangunan PLTN
4. Mengatahui
keamanan dari penggunaan PLTN
5. Mengetahui
komponen utama reaktor nuklir
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
PLTN
Pembangkit
Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana
panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit
listrik.
PLTN
termasuk dalam pembangkit daya base load,
yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun
boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari).
Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000
MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1.
Pada
dasarnya sistem kerja dari PLTN 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. Satu gram U-235
setara dengan 2.650 batu bara.
Pada
PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan dari
reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium)
dalam reaktor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang
disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit
yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2,
SO2, atau NOx, juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung
logam berat yang dilepas ke lingkungan.
Oleh
karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah
radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar
bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan
di lokasi PLTN.
2.2 Prinsip
Kerja PLTN
Prinsip
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.
Perbedaannya
pada pembangkit listrik konvensional bahan bakar untuk menghasilkan panas
menggunakan bahan bakar fosil seperti ; batubara, minyak dan gas. Dampak dari
pembakaran bahan bakar fosil ini, akan mengeluarkan karbon dioksida (CO2),
sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (Nox), serta debu yang mengandung
logam berat. Sisa pembakaran tersebut akan ter-emisikan ke udara dan berpotensi
mencemari lingkungan hidup, yang bisa menimbulkan hujan asam dan peningkatan
suhu global.
Sedangkan
pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan
dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalam reactor nuklir. Sebagai
pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus
selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium
ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO2, atau NOx,
juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas
ke lingkungan.
Reaktor
daya dirancang untuk memproduksi energi listrik melalui PLTN. Reaktor daya
hanya memanfaatkan energi panas yang timbul dari reaksi fisi, sedang kelebihan
neutron dalam teras reaktor akan dibuang atau diserap menggunakan batang
kendali. Karena memanfaatkan panas hasil fisi, maka reaktor daya dirancang
berdaya thermal tinggi dari orde ratusan hingga ribuan MW. Proses pemanfaatan
panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai
berikut :
1. Bahan
bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energy dalam bentuk
panas yang sangat besar.
2. Panas
hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin, bisa
pendingin primer maupun sekunder bergantung pada tipe reaktor nuklir yang
digunakan.
3. Uap
air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi
gerak (kinetik).
4. Energi
kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator sehingga
dihasilkan arus listrik.
Secara ringkas dan sederhana, rancangan PLTN
terdiri dari air mendidih, boiling water reactor bisa mewakili PLTN pada
umumnya, yakni setelah ada reaksi nuklir fisi, secara bertubi-tubi, di dalam
reaktor, maka timbul panas atau tenaga lalu dialirkanlah air di dalamnya.
Kemudian uap panas masuk ke turbin dan turbin berputar poros turbin dihubungkan
dengan generator yang menghasilkan listrik.
Reaktor Nuklir adalah suatu alat dimana
reaksi berantai dapat dilaksanakan berkelanjutan dan dikendalikan. Atau dengan
kata lain reaktor nuklir merupakan suatu wadah bahan-bahan fisi dimana proses
reaksi berantai terjadi terus menerus tanpa berhenti atau tempat terjadinya
reaksi pembelahan inti (nuklir). Bagian utama dari reaktor nuklir yaitu: elemen
bakar (batang-batang bahan bakar), perisai (perisai termal), moderator dan
elemen kendali.
Bahan bakar yang digunakan didalam reaktor
nuklir ada tiga jenis antara lain :
a. Uranium-235
(U235),
b. Uranium-233
(U233),
c. Plutonium-239
(Pu239).
Dari ketiga jenis bahan
bakar diatas, yang paling sering digunakan sebagai bahan bakar reaktor adalah
Uranium-235 (U235).
2.3 Dampak
yang Ditimbulkan dari Pembangunan PLTN
2.3.1
Dampak Positif
Dampak positif dari
adanya PLTN ini, adalah dapat menghasilkan daya listrik yang cukup besar
sehingga pada saat terjadi beban puncak pemakaian daya listrik, kita tidak
perlu khawatir lagi akan adanya pemadaman bergilir.
2.3.2
Dampak Negatif
Reaktor nuklir sangat membahayakan dan
mengancam keselamatan jiwa manusia. Radiasi yang diakibatkan oleh reaktor
nuklir ini ada dua, yaitu :
a) Radiasi
langsung yaitu radiasi yang terjadi bila radioaktif yang dipancarkan mengenai
langsung kulit atau tubuh manusia.
b) Radiasi
tak langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan dan minuman yang
tercemar zat radioaktif, baik melalui udara, air, maupun media lainnya.
Baik radiasi langsung maupun tidak langsung,
akan mempengaruhi fungsi organ tubuh melalui sel-sel pembentukannya.
Organ-organ tubuh yang sensitif akan dan menjadi rusak. Sel-sel tubuh bila
tercemar radioaktif uraiannya sebagai berikut : terjadinya ionisasi akibat
radiasi dapat merusak hubungan antara atom dengan molekul-molekul sel
kehidupan, juga dapat mengubah kondisi atom itu sendiri, mengubah fungsi asli
sel atau bahkan dapat membunuhnya.
Pada prinsipnya, ada tiga akibat radiasi yang
dapat berpengaruh pada sel, antara lain :
a) Sel
akan mati.
b) Terjadi
penggandaan sel, pada akhirnya dapat menimbulkan kanker.
c) Kerusakan
dapat timbul pada sel telur atau testis, yang akan memulai proses bayi-bayi
cacat.
Masalah
lain juga ditimbulkan oleh limbah atau sampah nuklir terhadap tingkat kesuburan
tanah limbah/sampah nuklir merupakan semua sisa bahan (padat atau cair) yang
dihasilkan dari proses pengolahan uranium, misalnya sisa bahan bakar nuklir
yang tidak digunakan lagi, dan bersifat radioaktif, tidak bisa dibuang atau
dihilangkan seperti jenis sampah domestik lainnya (sampah organik dan
lain-lain.) Sampah nuklir ini harus ditimbun dengan cara yang paling aman. Hal
yang saat ini dapat dilakukan oleh manusia hanyalah menunggu sampai sampah
nuklir tersebut tidak lagi bersifat radioaktif, dan itu memerlukan waktu ribuan
tahun.
2.4 Keamanan
dari Penggunaan PLTN
Dibandingkan pembangkit listrik lainnya, PLTN mempunyai faktor keselamatan
yang lebih tinggi. Hal ini ditunjukkan oleh studi banding kecelakaan yang
pernah terjadi di semua pembangkit listrik. Secara statistik, kecelakaan pada
PLTN mempunyai persentase yang jauh lebih rendah dibandingkan yang terjadi pada
pembangkit listrik lain. Hal tersebut disebabkan karena dalam desain PLTN,
salah satu filosofi yang harus dipunyai adalah adanya “pertahanan berlapis” (defence
in-depth). Dengan kata lain, dalam PLTN terdapat banyak pertahanan berlapis
untuk menjamin keselamatan manusia dan lingkungan. Jika suatu sistem operasi
mengalami kegagalan, maka masih ada sistem cadangan yang akan menggantikannya.
Pada umumnya, sistem cadangan berupa suatu sistem otomatis pasif. Disamping
itu, setiap komponen yang digunakan dalam instalasi PLTN telah didesain agar
aman pada saat mengalami kegagalan, sehingga walaupun komponen tersebut
mengalami kegagalan, maka kegagalan tersebut tidak akan mengakibatkan bahaya
bagi manusia dan lingkungannya.
Dari sisi sumber daya manusia, personil yang mengoperasikan PLTN harus
memenuhi persyaratan yang sangat ketat, dan wajib mempunyai sertifikat sebagai
operator reaktor yang dikeluarkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN).
Untuk mendapatkan sertifikat tersebut, mereka harus mengikuti dan lulus ujian
pelatihan. Sertifikat tersebut berlaku untuk jangka waktu tertentu dan setelah
lewat masa berlakunya maka akan dilakukan pengujian kembali.
2.5 Komponen
Utama Reaktor Nuklir
Komponen
yang ada pada reaktor nuklir antara lain :
1. Inti reaktor :
Dibuat dari batang-batang bahan bakar yang berisi uranium alam, uranium yang
dipercaya, plutoium, atau U-233. Batang-batang bahan bakar tersebut dapat
dicampur dengan material-material tidak berfisi.
2. Moderator :
Berfungsi untuk memperlambat kecepatan nutron sehingga berkecepatan termal.
Biasanya dibuat dari granit yang membungkus bahan bakar, tetapi mungkin juga
air berat, air ringan (normal), atau berilium. Moderator dapat juga dicampur
dengan bahan bakar.
3. Perisai Termal :
Berfungsi menyerap radiasi (parikel 
, nutron yang terlepas, dan
sinar gamma) yang terjadi karena proses fisi. Karena itu perisai menyelubungi
inti reaktor, biasanya dibuat dari besi, menyerap energi dan menjadi panas.
, nutron yang terlepas, dan
sinar gamma) yang terjadi karena proses fisi. Karena itu perisai menyelubungi
inti reaktor, biasanya dibuat dari besi, menyerap energi dan menjadi panas.
4. Reflektor :
Berfungsi untuk memantulkan kembali nutron yang meninggalkan inti bahan bakar.
Pada gambar diatas menunjukkan bahwa tepi moderator juga berfungsi sebagai
reflektor, selain reflektor yang diletakkan di dalam perisai termal dan
menyelubungi inti reaktor.
5. Tangki Reaktor :
Berfungsi untuk membungkus seluruh inti reaktor, reflektor dan perisai termal.
Dengan demikian tangki reaktor membentuk pula saluran untuk mengatur aliran
pendingin melalui dan mengelilingi inti reaktor.
6. Fluida Pendingin :
Membawa panas yang dihasilkan dari proses fisi
untuk
berbagai keperluan, antara lain sebagai pemanas air ketel pada pusat tenaga
uap. Menjaga agar bahan bakar reaktor dan perlengkapannya ada pada temperature
yang diperbolehkan (aman dan tidak rusak).
7. Perisai Biologi :
Membungkus reaktor untuk menahan dan melemahkan semua radiasi yang mematikan
sebagai akibat dari proses fisi. Perisai biologi dapat dibuat dari besi, timah
hitam atau beton tebal dicampur oksida besi.
8. Batang-batang Kendali :
Berfungsi mengendalikan proses fisi (pembangkitan panas) di dalam reaktor,
yaitu dengan menyerap nutron berlebihan yang terjadi dari proses fisi.
Batang-batang kendali biasanya terbuat dari boron atau hafnium yang dapat
menyerap nutron.
BAB III
PENUTUP
3.1
Simpulan
Dari uraian diatas maka dapat disimpulkan
bahwa PLTN merupakan suatu pembangkit listik yang dapat menghasilkan daya
listik yang cukup besar dan tidak menghasikan limbah karena siklusnya tertutup.
Tetapi dampak negatif yang dihasilkan juga cukup besar, karena adanya radiasi
yang bisa ditimbulkan oleh zat radioaktif nuklir sangat membahayakan ekosistem
yang ada disekitarnya (termasuk manusia).
Prinsip kerja PLTN berdasarkan sumber panas
yang dihasilkan oleh suplai panas dari reaksi nuklir. Pemanfaatan energi panas
tersebut tidak dapat dihasilkan apabila kurangnya bahan bakar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar