Produksi Hidrogen dari panas PLTN adalah topik terhangat dalam perkembangan PLTN masa depan, terutama PLTN generasi IV. Pemanfaatan panas yang sangat efisien dalam jumlah besar hanya bisa dilakukan oleh rektor nuklir. Pemikiran ini sudah lama dimiliki oleh negara-negara maju khususnya Jepang. Reaktor nuklir untuk produksi listrik (PLTN) tidak semuanya bisa digunakan untuk produksi Hidrogen (H2). Hanya beberapa jenis reaktor nuklir yang bisa menghasilkan suhu mendekati 1000 Celcius untuk memproduksi H2.

Beberapa reaktor tersebut adalah jenis High Temperature Reactor (HTR) 10 MW di China, High Temperature Engineering Tested Reactor (HTTR) 30 MW dan Very High Temperature Reactor (VHTR) di Jepang, Gas Turbine Modular Helium Reactor (GT-MHR) di USA dan Rusia, Pebble Bed Modular Reactor (PBMR) di Afrika Selatan dan USA.

Disamping itu masih ada beberapa desain reaktor bersuhu tinggi yang akan dibangun seperti Advanced High Temperature Reactor (AHTR) yang khusus didesain untuk produksi H2.

Kegiatan pengembangan reaktor nuklir baru untuk produksi H2 didasarkan pada kebutuhan dunia terhadap BBM alternatif dimana sumber minyak bumi akan makin berkurang padahal kebutuhan untuk transportasi selalu naik. Harapan terbesar pengganti BBM adalah H2 karena alasan efisiensi, optimasi, dan dampak sosial lingkungan. Biofuel merupakan alternatif lain yg memiliki permasalahan prioritas energi dan pangan. Sedangkan blue-energi memiliki konsep yang sama dg produksi H2 menggunakan reaktor nuklir, yaitu penggunaan metode produksi H2 seperti yang telah dijelaskan pada Produksi Hidrogen dari Panas PLTN (Bagian 1)

Gambar di atas memperlihatkan grafik perancanaan jumlah produksi H2 dalam 100 tahun ke depan menggunakan PLTN di Jepang untuk menggantikan BBM. Pada tahun 2030, jumlah kendaraan yang menggunakan fuel-cell akan mencapai 15 juta mobil dan akan meningkat terus sesuai permintaan pasar yang sangat besar. Estimasi pada gambar ini didasarkan pada asumsi efisiensi produksi H2 sebesar 50% dan kebutuhan setiap mobil adalah 1100 NM3/tahun.

Karakteristik reaktor nuklir yang bisa memproduksi H2 adalah sebaga berikut:

1. HTR, HTTR (High Temperature Engineering Tested Reactor) dan VHTR (Very High Temperature Reactor)

Gambar di atas adalah salah satu contoh sistem HTR/HTTR/VHTR yang digunakan untuk produksi H2. HTR di Cina adalah hibah dari Jerman yang sebelumnya sempat ditawarkan kepada Indonesia. Namun Indonesia membatalkan hibah HTR krn. tidak ada dana transportasi jutaan dollar untuk HTR Jerman ke Indonesia selama krismon 1997/1998. Jenis HTR-Jepang (disebut HTTR) memiliki jenis bentuk bahan bakar yg berbeda dengan HTR Cina buatan Jerman. HTR Cina menggunakan bahan bakar berbentuk Pebble-bed sama dengan PMBR yg juga didesain oleh Jerman. Sedangkan HTTR dan VHTR Jepang memiliki bahan bakar berbentuk prismatik mirip dengan bahan bakar di GT-MHR yang didesain oleh USA. Efisiensi sekitar 40%.

Beberapa eksperimen dalam kondisi ekstrem didemonstrasikan oleh HTTR yang letaknya di Oarai, Jepang. Eksperimen paling ekstrem adalah 3 pompa sirkulasi utama HTTR dimatikan pada saat daya reaktor 80%. Pada kondisi ini, reaktor nuklir manapun akan otomatis shutdown. Namun panas reaktor harus didistribusikan untuk menghindari pelelehan teras reaktor seperti kecelakaan TMII di USA. Sy memimpin grup instrumentasi dan monitoring yang bertugas mengimplementasikan sistem deteksi secara lebih cepat dari pada sistem manapun (2002-2006). Sayang sekali, sy tdk boleh mempublikasi hasil riset saya.

2. GT-MHR (Gas Turbine Modular Helium Reactor)

GT-MHR didesain oleh Rusia untuk membakar Plutonium yang diambil dari rudal nuklir milik Rusia dan USA.

Umumnya PLTN menggunakan prinsip Rankine cycle tetapi GT-MHR menggunakan prinsip yang berbeda, yaitu Brayton cycle. Dengan demikian, efisiensi thermal bisa ditingkatkan sampai ke 48% dibandingkan dengan PLTN lain sekitar 32-34%.

3. PBMR (Pebble Bed Modular Reactor)

Desain PMBR dilakukan pertama kali oleh Jerman dimana model teras berkembang seperti yang digunakan oleh HTR 10MW di China dan PMBR di Afrika Selatan. Saat ini, perkembangan PBMR secara pesat terjadi di Afsel untuk desalinasi air laut dan pembangkit listrik, kemudian aplikasi produksi H2 dilakukan dalam waktu dekat. Indonesia banyak menaruh perhatian pada PMBR Afsel. Berbagai studi dan kajian PMBR dilakukan oleh Batan (lihat beberapa hasil kajian Batan). Pendekatan-pendekatan institusi BATAN dengan institusi penelitian HTR luar negeri juga semakin aktif dilakukan, terutama beberapa IAEA technical meeting. Bahkan Indonesia merupakan anggota The Technical Working Group on Gas Cooled Reactors (IWG-CGR). 11 anggota IWG-CGR lainnya adalah Cina, Jepang, Prancis, Jerman, USA, Rusia, Inggris, Belanda, Polandia, Swiss, dan Afsel.

Pertemuan pada peneliti energi bersama presiden SBY juga membahas kajian lanjut ttg produksi H2 dengan berbagai metode disamping membahas biofuel dan energi yang lain. Berdasarkan sejarah perkembangan penelitian HTR Indonesia, saat ini saya pikir Batan sedang meneliti teknologi HTR untuk 4 tujuan sekaligus, yaitu: produksi listrik, produksi H2, desalinasi air laut, dan pemulihan tambang minyak bumi. Namun, berbagai kegagalan sosialisasi di Madura (reaktor nuklir untuk desalinasi air laut) dan di Jepara (reaktor nuklir untuk listrik) adalah kemunduran sektor non-teknis. Meskipun demikian, langkah Indonesia powered by nuclear energy tidak pernah mundur. Ditandai dengan berbagai seminar teknologi nuklir yang semakin menghidupkan jaringan riset nasional, antara Batan, universitas, swasta sektor technical maupun sektor finansial. Mudah-mudahan mimpi-mimpi penguasaan energi nuklir di Indonesia menjadi kenyataan SEGERA.

Pembaca yg budiman, sy ingin membagi pengalaman penelitian di HTR yang akan ditampilkan dalam Produksi Hidrogen dari Panas PLTN (Bagian 3)

Bacaan yang dianjurkan:

1. Nuklir di Indonesia, Agus Mustofa, PADMA press (2007), hal 105: Nuklir di Indonesia diantara perang energi dunia.

2. Indonesia Butuh Nuklir, Agus Mustofa, PADMA press (2006), hal 7: Kata pengantar oleh Mohammad Sobary. “Kita sdh terlanjur takut pada hantu, krn begitulah kebudayaan nenek moyang mendidik kita. Tapi kebudayaan hari ini milik kita. Krn itu, tdk bisa dibenarkan lagi memandang nuklir (kebudayaan/teknologi masa kini) sebagai hantu, seperti hantu abad2 yg lalu. Nuklir adalah hantu abad kita. Hantu yg bisa diteliti secara ilmiah. Hantu yg bisa diajak “berdamai”. Dan taat di bawa ke laboratorium ilmiah seperti Serpong. Dan dia bisa disuruh melakukan kebaikan bagi dunia serta kemanusiaan. Sebab, kini manusia modern telah memiliki “mantra” yg bisa menjinakkannya. Dan menaklukkannya. Kabar dari langit ini begitu menggembirakan. Sayangnya belum banyak diketahui. Kecuali oleh para ahli nuklir dan sejumlah ilmuwan. Termasuk ilmuwan yg bergerak dalam bidang kedokteran dan pertanian. Mereka telah menguasai mantra penjinak nuklir. . . . Nuklir bisa berbahaya, dan masih bisa menakutkan. Tapi nuklir. sekali lagi masih bisa dijinakkan sejinak siput, dan bisa lembut terhadap kita.”

== PLTN masih menakutkan spt takut hantu ?

Seiring dengan naiknya harga crued oil sehingga naiknya harga BBM serta subsidi BBM secara signifikan, membuat peranan BBM alternatif yang lebih murah sangat dibutuhkan. Blue energi sudah lama menjadi salah satu alternatif, namun banyak isu yang membingungkan atau memang direkayasa supaya tidak sukses. Biofuel juga alternatif dengan mempertimbangkan ketersediaan pangan bagi rakyat. Dunia energi selalu diarahkan oleh negara maju dari pengguna BBM ke transisi dg metode hibrit, kemudian trend masa depan diarahkan menuju ke Hidrogen. Terbukti dengan dukungan mayoritas industri dunia dalam mendukung regenerasi mesin BBM ke mesin berbahan bakar Hidrogen. Perusahaan-perusahaan produsen mobil sudah mampu membuat mobil berbahan bakar hidrogen dalam skala komersial. Indonesia sebagai negara berkembang, ada baiknya memikirkan skenario terburuk mengikuti trend dunia dan mempelajari produksi Hidrogen disamping terus meneliti blue energy dan biofuel. Trend hidrogen sudah pasti memiliki pengaruh banyak termasuk pergeseran politik pemilik sumber energi dunia.

Sy ingin membahas dua produksi energi sekaligus yaitu produksi listrik dan hidrogen menggunakan PLTN seperti skema yang tergambar di atas. Salah satu jenis reaktor nuklir yang bisa digunakan untuk kedua hal tersebut adalah generasi ke-4 tipe High Temperature Reactor (HTR) yang memiliki pendingin gas Helium. Ada 3 metode proses produksi Hidrogen yang sangat potensial, yaitu: Advanced Electrolysis, Steam Reforming, dan Sulfur-Iodine water splitting cycle (SI). Advanced Electrolysis dan Steam Reforming sudah proven. SI sangat menarik krn memproduksi Hidrogen dg efisien dan tanpa limbah CO2.

Ketiga metode tsb harus memanfaatkan panas dari reaktor nuklir krn pertimbangan efisiensi tertinggi dan paling ramah lingkungan. Alternatif lain adalah dari pembakaran batubara.

1. Advanced Electrolysis

Electrolysis adalah metode paling umum untuk produksi Hidrogen dengan cara memisahkan molekul air menggunakan listrik. Gambar di atas adalah skema proses elektrolisis mnggunakan panas HTR. Reaksi fundamental dari metode ini adalah sebagai berikut:

Keuntungan metode electrolysis adalah metode sederhana hanya membutuhkan air dan listrik, ramah lingkungan, teknologi sudah proven, tdk tergantung dari bahan fosil (PLTN bis sebagai alternatif). Kesederhanaan plant electrolysis bisa menempatkan pabrik di lokasi pedalaman, krn listrik bisa diproduksi menggunakan generator listrik tapi biaya produksi akan mahal. Kerugian metode ini adalah kebutuhan listrik sangat besar (tanpa PLTN akan sangat tdk efisien dan timbul polusi). Efisiensi 25-45%. Efisiensi bisa meningkat sampai 90% kalau dicouple dengan PLTN.

2. Steam Reforming

Steam reforming adalah metode produksi Hidrogen mnggunakan proses thermo-kimia yang melibatkan gas methane dan uap air pada suhu tinggi. Proses konvensional steam reforming terjadi pada suhu 800-900 Celcius yang dihasilkan dari bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil bisa diganti dari PLTN untuk meminimalkan energi-loss dengan cara couple yang memerlukan modifikasi metode. Panas dari pembakaran methane memisahkan molekul uap air menjadi hidrogen seperti reaksi pada Table di bawah. Ada 2 reaksi kimia yang terjadi, pertama adalah reaksi reforming secara endothermic dengan katalis pada suhu tinggi. Kedua adalah reaksi shift secara exothermic.

Keuntungan metode Steam Reforming adalah metode paling efisien sampai saat ini, teknologi sudah proven, dan biaya produksi paling rendah. Kerugian metode ini tanpa menggunakan PLTN adalah ketergantungan pada bahan bakar fosil, menghasilkan CO2. Penggunaan PLTN memungkinkan dengan modifikasi metode seperti skema dibawah. Efisiensi 70%.

Status metode steam reforming menggunakan PLTN baru pada tahap experimen di Jepang, menggunakan High Temperature engineering Tested Reactor (HTTR).

3. Sulfur-Iodine water splitting cycle (SI)

SI adalah metode produksi Hidrogen dengan siklus pemisahan air secara thermo-kimia, terdiri dari 3 reaksi kimia sebagai berikut:

Sulfur acid dan hydrogen iodide dibentuk dalan reaksi H2O, SO2, dan I2 secara eksothermik. Hidrogen diperoleh dari dekomposisi eksothermik dari hydrogen iodide. Gambar dibawah memperlihatkan diagram aliran proses siklus SI.

Table Entalpi dan energi Gips-Free dari siklus SI

Status pemanfaatan siklus SI sampai saat ini masih dalam taraf eksperimen, hanya menggunakan reaktor nuklir yang dirancang co-generasi dengan generator listrik (PLTN), artinya PLTN selain memproduksi listrik, panas sisa digunakan untuk memproduksi Hidrogen. Sebenarnya teknologi SI sudah dikembangkan sejak tahun 1970 oleh General Atom (GA) dengan efisiensi 47% tahun 1978, dan meningkat menjadi 52%, tahun 1980. Berita terkini, GA bekerja sama dengan Japan Atomic Energy Agency (JAEA). Hasilnya adalah rancangan pabrik Hidrogen disebelah gedung HTTR menggunakan siklus SI seperti pada gambar di bawah. Rencana produksi masal pada tahun 2015. Disamping itu, sebuah reaktor nuklir baru Very High Temperature Reactor (VHTR) juga akan dibangun di Jepang untuk keperluan produksi Hidrogen.

Keuntungan metode SI adalah efisiensi tinggi, biaya produksi rendah, ramah lingkungan, tidak tergantung pada bahan fosil krn menggunakan PLTN. Kerugian metode ini adalah penggunaan teknologi ini memerlukan PLTN yang memiliki resistansi masyarakat, tidak ada alternatif menggunakan bahan bakar fosil. Efisiensi sekitar 50%.

Selanjutnya adalah Produksi Hidrogen dari Panas PLTN (Bagian 2)

Bacaan yang dianjurkan:

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen

Perjalanan tapak tilas kelahiran bom nuklir dimulai dari kota Alburquerque. Saat duduk dalam bisa paling depan, saya disapa oleh Ben C Benjamin. Satu rombongan dalam satu bis terdiri dari para pakar nuklir dari berbagai negara, kebanyakan dari USA. Tour ke Trinity Site biasanya hanya bisa diadakan oleh instansi tertentu, satu tahun 2X saja. Dalam rombongan, termasuk presiden America Nuclear Society (ANS), Ted Quin. Tenyata, Ben Benjamin adalah pemandu tour yang ditunjuk oleh ANS karena pengalaman beliau sebagai anggota Manhattan project dalam proyek eksperimen bom nuklir pertama[1]. Rekan satu bangku saya adalah peneliti di Sadia Laboratorium. Seperti yang kita ketahui, tujuan percobaan ledakan bom atom ini adalah untuk membuat bom atom dari Uranium yang kemudian diledakkan 500 meter di atas kota Hiroshima, Jepang dan mengakhiri perang dunia ke-2.

Sekitar 3 jam setelah berangkat dari kota Alburquerque melalui jalan tol, kemudian keluar dari jalan tol setelah 2 jam perjalanan. Kemudian kami melewati suatu padang gersang yg kiri-kanan-nya yang terlihat tanda larangan masuk ke area tersebut. Kemudian bus menjemput guide bus kami (saya sebut dia: weapon guy) yang bekerja di lokasi miliki USA ARMY ini dimana lokasi seluas kota Tangerang ini untuk pengujian berbagai keperluan militer, terutama roket dan rudal. Nama tempat ini Permanent High Explosive Test Site (PHETS).

Setelah sang weapon guy masuk bis, kami melanjutkan perjalanan melewati padang rumput gersang. Pemandangan menarik saat iring-iringan 30 truk menenteng rudal patriot melintas berlawanan arah dengan bus kami. Rudal tsb diuji oleh tentara Jepang, tentu saja setelah membelinya dari Amrik. Menggelikan kata Ben Benjamin, dulu amrik menguji bom Atom di sini untuk mengebom Jepang dan sekarang malah Jepang yg menguji rudal Patriot di sini , saat itu memang ketegangan antara Jepang – Korea Utara sedang tinggi setelah Korea Utara melakukan percobaan rudal yang jatuh di laut dekat Jepang. Sehingga hal ini mungkin mendorong Jepang untuk membeli rudal Patriot dalam jumlah besar dari Amrik. Kondisi kontradiksi dalam sejarah, entah apa yang akan terjadi 50 tahun lagi, siapapun sulit menduga.

Saya dan Ted Quinn tidak banyak berkomunikasi, namun dia tampak ramah ke siapapun, maklum ketua asosiasi ahli nuklir Amrik harus begitu.

Kemudian rombongan memasuki area tempat percobaan pertama bom atom di Trinity Site. Lokasi percobaan dikelilingi pagar dengan peringatan radiasi dan ada tugu/monumen di tengah-tengahnya tempat bom atom meledak. Tampaknya kondisi lingkungan meskipun memiliki paparan radiasi 1.5 mrem/jam, lingkungan telah kembali seperti semula. Sebagai perbandingan tingkat bahaya radiasi; nonton TV 1 mrem/tahun, naik pesawat 2 mrem/2 jam, radiasi dari lingkungan 240 mrem/tahun. Foto lingkungan yang dikelilingi bukit terlihat dibawah. Kegersangan lingkungan memang ciri khas lingkungan Amrik bagian barat.

Setelah memasuki area pusat ledakan bom atom pertama, saya berkeliling mengamati lingkungan secara detail untuk mengawati kerusakan. Tidak ada tanda-tanda kerusakan yang signifikan selain kehadiran batu-batu Trinity yang indah. Sayangnya batu trinity dilindungi oleh pemerintah Amrik dan dilarang mengambilnya. Batu tersebut sebenarnya masih memancarkan sinar radiasi alfa, krn terbentuk dari pelelehan debu dan batu saat terjadi ledakan bom atom. Warna batu trinity menarik sekali, tampak kehijau-hijauan sehingga saya ingin memegang dan memotretnya. Suhu panas hasil ledakan bom atom memang luar biasa sehingga batu dan debu bisa meleleh.

Tanaman disekitarnya sebagian besar adalah rumput. Meskipun jarang sekali hujan, tumbuhan yg ada tampak tumbuh dengan wajar. Pada gambar pemandangan lokasi ledakan bom atom diatas, terlihat bahwa bukit sekitar ledakan terlihat belang-belang. Hal ini disebabkan pada ketinggian tertentu, tingkat kerusakan akibat ledakan bom atom selalu berbeda sehingga kecepatan pengembalian lingkungan tergambar dari tingkat pertumbuhan rumput pada bukit tersebut. Tanaman lain sejenis juga tumbuh dengan baik seperti tidak pernah ada ledakan nuklir di situ.

Ditengah-tengah area ledakan berdiri sebuah monumen memperingat kejadian percobaan pertama ledakan bom atom. Saya juga sempat mejeng di depannya dan dalam pikiran terus berpikir kehebatan alam yang mampu kembali seperti semula. Jujur saja, saya hanya kagum dengan fasilitas militer yang memiliki manajemen yang sangat baik sehingga sejarah mencatat kehebatan, keberhasilan, dan kejayaan USA ARMY dalam menghadapi setiap situasi. Seandainya bangsa Indonesia mahir dalam hal manajemen di segala bidang . . , ups mimpi atau harapan ?

Setelah puas berkeliling, kami berfoto bersama dan Ben Benjamin menjelaskan segala sesuatu serta menjawab setiap pertanyaan. Pekerjaan dia dulu adalah anggota USA ARMY dan tergabung dalam Manhattan Project. Tugas Ben adalah menghasilkan foto kualitas tinggi untuk mengukur besanya ledakan dengan pasti sehingga tingkat kerusakan yang diakibatkan oleh bom atom terukur dengan pasti. Percobaan ledakan 100 ton TNT juga dilakukan disebelah bekas ledakan bom atom untuk membandingkan hasil perhitungan dengan hasil ledakan yang sesungguhnya. Tampak sekali, anggota Manhattan bekerja dengan cermat dan teliti sekali. Bahkan beberapa bunker juga diukur kerusakannya berdasarkan jarak dari pusat ledakan.

Hal ini menjawab kenapa bom atom di Hiroshima diledakkan di udara setelah ketinggian mencapai 500 meter. Supaya ledakan bom atom tersebut bisa menghancurkan secara maksimal segala sesuatu dalam radius tertentu termasuk sesuatu yang ada di dalam tanah.

Kemudian rombongan kami melanjutkan perjalanan ke tempat peleburan Plutonium pertama. Di tempat itu hanya sebuah rumah tua yang sudah tidak terawat.

Terakhir, kami mengunjungi satu-satunya bar/cafe yang ada di kota San Antonio untuk menikmati makanan kesukaan Ben Benjamin dan saya duduk dan makan disebelahnya. Ben bercerita, bar/cafe ini sering dia kunjungi sejak dia bertugas di Manhattan Project (th.1944). Makanan tersedia seperti western food lainnya, burger, hotdog, dengan minuman coke or bir. Akhirnya wajah MetNet terpaksa unveiled di blog ini.

Sebagai muslim saya tentu memesan makanan kentang telur with no meat and coke, cukup untuk membuat saya kekenyangan karena porsi bule emang gila banyaknya. Tidak saya duga, ternyata hari itu adalah hari ulang tahun Ben dan kamipun memberi selamat kepada-nya.

Rekan2 rombongan banyak yang duduk semeja dan mereka surprise setelah membaca name-tag saya (seperti kebanyakan nama orang muslim lainnya). But no worries, they are so kind. Hanya 2 orang Asia di rombongan tour ini. Seorang lagi adalah exekutif dari Mistubishi yang sering menyendiri, mungkin dia agak kaku mengingat sejarah bom atom selalu terkait dengan kengerian dan kegetiran negaranya yang kalah perang.

Setelah acara selesai, rombongan kembali ke kota Albuquerque, dan saya kembali ke hotel. Besoknya saya berkunjung ke museum bom atom di pinggir kota tua (pusat kota Albuquerque saat ini adalah kota baru). Tentu banyak foto2 segala macam senjata rudal/bom nuklir.

Referensi:
[1]. http://www.sandia.gov/LabNews/LN11-03-00/trinity_story.html

Terkait rencana pemerintah tentang pembangunan PLTN, telah terjadi distorsi luar biasa terhadap persepsi resiko kecelakaan PLTN. Bahkan seorang pengamat energi di Mampang Prapatan, Fabby Tumiwa, salah mengartikan “accident”. Komentar Fabby Tumiwa bahwa “. . . ternyata pada tahun 2003 ada kira-kira 40 peristiwa (events) nuclear accident di US saja yang dilaporkan oleh NRCttg accident” merupakan distorsi informasi yang timbul dari kurangnya pemahaman. Istilah “event” dalam PLTN adalah kejadian penyimpangan suatu paramater dari alat ukur dalam PLTN yang menyimpang dari semestinya (deviation below the scale). Berdasarkan pengalaman operasi PLTN di USA, kejadian ini sering terjadi saat musim dingin atau musim panas dimana terjadi drift error (Lihat: Sistem Monitoring di PLTN). Sedangkan “accident” adalah suatu kondisi kecelakaan/kerusakan setelah melalui proses anomaly, dan proses incident. Kondisi event yang terdeteksi oleh sistem monitoring diindikasikan ke arah anomaly setelah melewati batas tertentu. Kondisi anomaly tanpa antisipasi akan menimbulkan incident yang merupakan perambatan event mengarah atau berproses ke kejadian kecelakaan/accident tertentu. Dan selanjutnya, accident adalah kondisi kegagalan suatu instrument yang ditunjukkan oleh beberapa event yang saling berhubungan.

Kesalahan persepsi yang paling utama oleh masyarakat umum adalah resiko kebocoran PLTN sehingga limbah radioaktif yang berumur ribuan tahun mencemari area lingkungan yang sangat luas, apalagi PLTN ditangani oleh negara Indonesia yang mengalami problem kompleks terkait lumpur lapindo, kecelakaan pesawat Garuda, korupsi di kejaksaan agung, ledakan laboratorium Batan, dsb. Kata kunci yang bisa dijadikan landasan pembicaraan antara kalangan pro dan anti-PLTN adalah resiko, supaya fokus masalah PLTN memiliki sudut pandang yang sama. Dengan demikian pembahasan berikut tidak akan menyinggung hal teknis lain terkait umur radioaktif, korupsi, human error, dll. Hal terpenting adalah bagaimana bisa/mungkin PLTN terjaga keselamatannya, tidak akan ada yang bocor seumur hidup PLTN.

Inherent Safety
Jaminan bebas resiko adalah dari inherent safety dimana tidak ada di plant manapun di dunia memiliki standart, kelengkapan, teknologi, prosedur, dokumen, learned experiences, dan guide yang sebaik milik PLTN. Dalam skala mikro dari sudut pandang teknologi saja, sebuah reaktor nuklir didesain untuk mengunci semua kemungkinan bahaya pelolosan zat radioaktif dari reactor core pada kondisi apapun, termasuk dioperasikan oleh seorang terorist sekalipun. Kalau mobil, semakin tinggi kecepatan, keselamatannya semakin turun, sedangkan PLTN semakin banyak penarikan batang kendali untuk meningkatkan daya reaktor, daya negatif yang berbalik semakin kuat, sehingga peningkatan daya reaktor hanya bisa dilakukan dengan satu kecepatan tertentu dan sangat pelan. Berbeda sekali dengan mobil bukan ?

Kemudian pada saat kecepatan tinggi, kestabilan mobil sangat rawan kecelakaan. PLTN juga begitu, tetapi tidak sama persis. Pada daya tinggi, panas yang digunakan untuk menggerakkan turbin menghasilkan listrik harus bekerja normal. Kebocoran pendingin reaktor akan membuat panas reaktor tidak terbuang dengan baik. Kalaupun kondisi kecelakaan loos of coolant (LOCA) terburuk terjadi, peranan teknologi inherent safety sangat berperan dalam menjamin keselamatan PLTN. Bukan teknologi dewa, tetapi hanya teknologi praktis sederhana memanfaatkan prinsip efek Doppler dalam desain bahan bakar reaktor nuklir. Peningkatan suhu bahan bakar secara drastis (tidak normal) membuat materi dalam bahan bakar bereaksi secara fisika untuk meningkatkan daya negatif melebihi daya positif. Rekaya bahan bakar seperti ini sudah diaplikasikan dalam PLTN, sehingga apapun kecelakaan yang terjadi di PLTN, daya reaktor tetap terkontrol tanpa campur tangan siapapun/apapun sehingga terhindar dari pelelehan bahan bakar.

Apakah teknologi inherent safety dalam bahan bakar tidak membuat kita merasa aman ?
Meskipun pelelehan bahan bakar sudah tidak mungkin terjadi semenjak kejadian terakhir di TMII, USA, ada teknologi pelengkap untuk menghindari pelolosan radioaktif kelingkungan. Sel-sel bahan bakar dibungkus dengan cladding yang tahan sampai suhu 2600 derajat Celcius. Cladding juga ditempatkan dalam sebuah reactor core yang dibungkus oleh reactor vessel. Kemudian, reactor vessel dibungkus juga oleh gedung PLTN (primary containment) yang mampu menahan tabrakan pesawat jet F4 Phanthom. Gambar struktur penahan kebocoran radioaktif ada dalam Gambar 1 dibawah.

Ada juga banyak PLTN yang memiliki 2 betin pengungkung, primary containment dan secondary containtment. Gambar struktur penahan kebocoran radioaktif dengan double containtment ada dalam Gambar 2 dibawah.

Gambar 2. Keselamatan berlapis pada PLTN untuk menahan kebocoran radioaktif

Setiap bahan penyusun PLTN selalu diuji kegagalannya dan dirangkai menjadi satu sistem. Antara sistem satu dan lainya saling berintegrasi sehingga angka kegagalan setiap bagian PLTN diakumulasi menjadi satu. Dan standart kegagalan adalah 10E-7 (10 pangkat minus 7). Sebagai perbandingan dengan sistem lain, angka kegagalan pesawat terbang adl. 10E-5 untuk pesawat baru. Pesawat bekas umur 10 tahun sekitar 10E-3.

Apakah teknologi inherent safety dalam bahan bakar tidak membuat kita merasa aman ?
Yang pertama kali merasa hal ini belum cukup adalah para expert PLTN sendiri, jauh sebelum masyarakat anti-PLTN mengkuatirkan kebocoran radioaktif meskipun berbagai teknologi menjamin keselamatan PLTN. Independent Society diberi kesempatan untuk berpartisipasi dalam pengecekan, pemeriksaan, pengujian, dan segala hal terkait keselamatan PLTN. Tentu yang bis melakukannya adalah anggota Independent Society yang memiliki kemampuan teknis dalam keselamatan PLTN. Di Indonesia ada Bapaten berusaha melakukan pembersihan secara besar-besaran terhadap para koruptor dimulai dengan perubahan posisi Kepala Bapeten ke Dr. As Natio Lasman. Kemudian ada Dewan Energi dan berbagai kelengkapan lembaga yang turut menjaga keselamatan PLTN.

Apakah teknologi inherent safety dalam bahan bakar dan partisipasi independent society yang melibatkan ahli nuklir diluar PLTN ini, tidak membuat kita merasa aman ?
Setiap anggota IAEA, PLTN yang dimiliki pasti terpasang berbagai alat elektronik canggih termasuk macam-macam kamera, komputer, sensor dll yang selalu hidup untuk mengawasi kerja PLTN. Itupun sebelum PLTN bekerja, inspeksi, penelitian, pengujian, dsb dilakukan oleh IAEA bersama dengan independent society. IAEA selalu menghitung berapa Uranium/Plutonium yang masuk dan keluar. Ketahanan bahan setiap instrumen dan kegagalannya selalu dihitung dengan cermat dan diuji dengan transparan dan terdokumentasi dengan rapi. Setiap kecelakaan PLTN didunia selalu dianalisis untuk selalu memperbaiki dan memperbaiki standart yang sudah ada, sehingga dari hari ke hari problem kebocoran radioaktif semakin terjamin. Apapun korupsi yang terjadi, dan siapapun personel yang menangani PLTN, standart IAEA adalah standart tertinggi yang tidak pernah lolos. Sebelum masyarakat kuatir, IAEA akan menutup suatu PLTN milik anggota IAEA yang tdk memenuhi standart.

Apakah SEMUA INI tidak membuat kita merasa aman ?
Bila anda tinggal di Jawa, seharusnya anda lebih mengkuatirkan keselamatan diri sendiri terhadap kecelakaan lalulintas. Kalaupun hal ini dianggap tidak relevan (padahal anti-PLTN selalu membandingkan dengan penanganan Lapindo dll) , di Jawa ada 3 reaktor nuklir untuk keperluan riset. Daya reaktor riset tersebut memang jauh lebih kecil daripada PLTN, namun bukan berarti resiko pelolosan radioaktif dari reaktor riset menjadi lebih kecil dari pada PLTN. PLTN memiliki pelapis keselamatan sesuai urutan sel bahan bakar, cladding, reactor vessel, dan gedung PLTN. Reaktor riset tidak memiliki reactor vessel. Kemudian kalau daya reaktor disamakan dengan kecepatan mobil, pemikiran saya adalah fluks neutron (istilah dlm fisika reaktor) dari reaktor nuklir sepadan dengan volume ruang bakar mesin (cc). Fluks neutron PLTN adalah sekitar 10E+12 (pangkat 12), sedangkan fluks neutron dalam reaktor riset Serpong adalah 10E+14 (100 kali lipat dari PLTN). Dan ada banyak kondisi perbedaan reaktor riset dan PLTN yang dipersepsikan salah oleh masyarakat awam bahwa reaktor riset lebih aman dari pada PLTN. Ingat, reaktor Chernobyl mengalami kecelakaan saat melakukan percobaan yang berbahaya.

Hal lain terkait ketergantungan teknologi, bahan bakar Uranium, dll lebih baik dibahas terpisah supaya lebih fokus.

MetNet

Era Nuklir Ke-dua yang telah dibahas pada saat yang lalu, telah memasuki tahapan realisasi. Berbeda dengan era nuklir pertama dimana pemanfaatan energi nuklir untuk pembangkit listrik didominasi oleh negara-negara barat. Pada era nuklir ke-dua, negara-negara asia seperti China, India, Thailand, Vietnam, dan dua-tiga negara lain akan ikut ambil bagian. Indonesia termasuk dua-tiga negara yg akan ambil bagian karena penulis merasakan atmosfir kuatnya anti-PLTN di Indonesia yg sebenarnya hanya wasted time. Selain itu, era nuklir ke-dua terasa sekali di negara-negara eropa terkait kekecewaan sektor pembangkit energi terhadap keputusan Europe Commission ttg target pengurangan Carbon Trading pada tahun 2020

China yg berencana membangun 30-40 PLTN dalam jangka waktu 30 tahun ke depan sudah memulai dengan suatu project prestisius, yaitu membangunPLTN jenis APWR-1000 pertama di dunia. Pembangunan APWR-1000 dengan nama AP-1000 milikWestinghouse dibangun di propinsi paling timur, Zhejiang mulai bulan Maret 2008 dan selesai dalam 3 tahun. Selanjutnya paling tidak pada bulan Agustus 2013 sudah dapat beroperasi secara komersil setelah melakukan berbagai pengujian. Kemudian AP-1000 juga akan dibangun pada tahun berikutnya di propinsi Zhadong.

Thailand juga tidak ketinggalan dalam mengoptimalkan pembangkit listrik di dalam negeri. Thailand mulai melakukan internatioanl bidding pada tahun 2008 yang diikuti oleh Toshiba (Jpn), Mitsubishi(Jpn), Areva (Prancis), dan GE (USA). Konstruksi PLTN pertama Thailand dimulai tahun 2015 dengan dana US$ 1 Milyar. Kamol Takabur (asisten gubernur di EGAT atau PLN-nya Thailand) mengatakan bahwa tanpa PLTN, Thailand akan kehilangan nilai kompetitif dibandingkan dengan dua tetangganya, Indonesia dan Vietnam (yg merancanakan pembangunan PLTN pada saat yg sama).

India akan mendanai pembangunan sebesar US$ 28 Milyar untuk 13 project PLTN yang akan membangkitkan 28 GWe dalam 7 tahun ke depan. Di negara barat, Inggris sudah merencanakan pembangunan PLTN pertama setelah era freezing akibat berita kecelakaan reaktor Chernobyle. Hampir semua negara eropa berpikir kembali ke era nuklir setelah European Commission memutuskan skema Carbon Trading yang baru, yaitu penurunan 20% emisi Carbon pada tahun 2020 yg mengecewakan sektor pembangkit energi.

Posisi Indonesia sungguh teramat sulit dalam usaha membangun PLTN pertama. Gangguan anti-PLTN sangat kuat meskipun jelas sekali kebutuhan energi nuklir di Indonesia seharusnya sudah pada prioritas pertama. Prioritas pertama energi nuklir dengan melihat kepentingan mengganti pembangkit listrik tenaga diesel 10.11% ditambah oil fired 10.77% dari 27 GWe energy demand. Pembangunan energi terbarukan (angin, matahari, ombak, air dll) tidak mampu berbuat banyak karena kapasitas nyata sangat kecil untuk mengimbangi energy demand yg naik dan diprediksi mencapai 100 GWe pada tahun 2025. Kebijakan eksport energi batubara dan gas alam serta pembangunan pembangkit di mulut tambang adalah termasuk bagian dari optimasi. Kondisi optimal yang pokok adalah pemanfaatan sumber energi mix seperti yang telah direncanakan oleh pemerintah dimana peran energi terbarukan diharapkan menyumbangkan 4% (4GWe) pada tahun 2025 termasuk PLTN.

Komposisi energi Indonesia sekarang adalah seperti gambar di atas dimana penggunaan BBM untuk energi sangat dominan sehingga terjadi pemborosan yang luar biasa saat harga BBM naik. Kenaikan harga BBM dan kenaikan pemakai energi (demand) seharusnya diperkirakan dengan melihat pola-pola berbagai parameter geo-politik dunia serta perilaku konsumen dalam negeri. Namun tidak ada gunanya berpikir ke belakang, hal yg lebih penting adalah optimasi pada masa depan spt yg telah ditetapkan oleh pemerintah. Optimasi komposisi yang direncanakan oleh pemerintah adalah seperti gambar di bawah dimana terjadi keseimbangan yang disebut energi mix. Energi nuklir atau PLTN masuk sebagai bagian dari solusi sebesar 1.99% (1.99 GWe atau 2 PLTN skala 1000 MWe).

Keselamatan dan Keamanan Nuklir

Mudah sekali menjelaskan ttg keburukan nuklir dengan menceritakan ketakutan publik oleh golongan anti-nuklir. Meskipun secara sadar, kita semua merasa cukup aman dari radiasi nuklir yang dipancarkan oleh lampu TL, radiasi televisi, radiasi ruangdari ruang angkasa saat naik pesawat, maupun radiasidari radioaktif dalam tembok. Radiasi nuklir yang dilapisi dengan berbagai pelindung aktif dan pasif tdk menyurutkan para anti-nuklir dalam bercerita ttg penyakit kanker sebagai akibat dari kebocoran yg kemungkinannya jelas-jelas kecil. Apalagi kebocoran nuklir penyebab kanker dibandingkan dengan kebocoran asap rokok yang luar biasa banyak di lingkungan kita, keduanya bisa menyebabkan penyakit kanker. Kita bisa melihat resiko kanker akibat radiasi dengan melihat data sbb:

- Naik pesawat terbang: 0.5 mrem/jam
- Radiasi kosmik dari ruang angkasa: 20-50 mrem/tahun
- Mineral radioaktif dalam batu dan tanah: 40-60 mrem/tahun
- radiasi dari air dan makanan: 150-250 mrem/tahun
- sinar X: 6 mrem/treatment, dan CTscan: 110 mrem/treatment
- televisi tabung: kurang dari 1 mrem/tahun
- Di trinity zero ground bekas ledakan nuklir: 1.5 mrem/jam
(Data sesuai tertulis di plaktat Trinity site, New Mexico-USA)
- Kontaminasi radiasi dari PLTN Mihama di Jepang ke laut: 0.01mrem
- Kerusakan kelenjar thyroid: 15 rem/jam
(sumber: wikipedia.com)

”Secara teoritis reaktor riset lebih rentan dibanding reaktor untuk PLTN, karena parameternya berganti-ganti” ujar SAM ESDM Bidang Teknologi dan SDM Evita H Legowo kepada situs www.esdm.go.id, Jum’at (25 Jan 2008) di Jakarta. Memang daya reaktor riset di Serpong hanya 30 MW, tapi besar fluks neutron reaktor riset tsb 100X lebih besar dari pada fluks neutron PLTN. Sehingga di reaktor riset Serpong, problem kestabilan fluks neutron dan penanganan keselamatan spy terhindar dari kecelakaan reaktivitas spt kecelakaan Chernobyl memerlukan kerja ekstra dan pengawasan melebihi PLTN. Penggunaan 30 daya kecil untuk reaktor2 riset adalah untuk efisiensi simulasi PLTN pada skala riset. Pembangunan PLTN di Indonesia merupakan pilihan yang tidak bisa dielakkan. Terutama untuk menjawab tantangan permintaan kebutuhan listrik yang terus meningkat. Selain itu juga untuk mensejajarkan penguasaan teknologi nuklir dengan bangsa lain. ”Malaysia dan Thailand juga sudah siap membangun PLTN,” ujar Evita H Legowo (sumber: www.esdm.go.id).

Click pada gambar untuk memperoleh gambar dengan lengkap

Sistem monitoring untuk PLTN bertugas mengawasi dan melihat seluruh parameter terkait kondisi PLTN setiap saat (realtime). Sebelum terjadi gangguan PLTN (incident), selalu didahului oleh deviasi kondisi atau degradasi kemampuan peralatan PLTN (deviation below scale). Selanjutnya anomali akan terjadi berupa kejadian penyimpangan2 parameter operasi PLTN terhadap pola parameter yang seharusnya. Kemudian berlanjut pada gangguan (incident) menuju kejadian yang lebih serius (serious incident) sebelum terjadi kecelakaan (accident). Kondisi anomali dikategorikan menjadi dua jenis error, yaitu drift error dan gross-error.

Drift error adalah penyimpangan alat ukur sedikit demi sedikit dalam waktu yang sangat lama. Kondisi ini selalu ada pada instrumentasi dimanapun yang bekerja secara realtime dan terus menerus dan sulit sekali untuk dideteksi. Pekerjaan kalibrasi akan mencari drift error hanya saat PLTN shutdown berkala (3-5 tahun sekali). Seluruh sensor mencapai lebih dari 300 sensor dikalibrasi ulang untuk mencari drift error sehingga ongkos kalibrasi sangat besar ($900 per-sensor).

Gross error adalah penyimpangan alat ukur secara drastis karena sensor rusak atau kejadian anomali dalam waktu singkat menuju ke kecelakaan reaktor. Untuk mencegah kecelakaan reaktor, PLTN masa depan harus memiliki metode identifikasi anomali lebih cepat dari pada sistem konvensional yang masih dipakai sekarang ini.

Sistem monitoring modern menggunakan kecerdasan buatan (my project for 2004-207) pada PLTN memiliki beberapa tugas yang dijalankan secara realtime dan online:

• Kalibrasi otomatis dan online. Kalibrasi konvensional di gunakan pada PLTN generasi I dan II. Beberapa PLTN generasi II yg terbaru sudah menggunakan sistem monitoring baru (modernisasi). Sistem monitoring konvensional selalu melakukan kalibrasi semua sensor pada saat perawatan sehingga waktu shutdown reaktor menjadi panjang. Kerugian lain pada sistem konvensional adalah sensor yg baik/normal juga dikalibrasi, sensor rusak saat diluar jadwal perawatan memerlukan shutdown reaktor untuk mengkalibrasi ulang, dan kondisi abnormal PLTN perlu waktu lama untuk dideteksi. Sistem monitoring modern cenderung menggunakan Auto Association Neural Network (AAN) dan Neuro-Expert yg mampu mendeteksi anomali dengan cepat sekali. Selain itu, kalibrasi online bisa dilakukan dan kondisi sensor bisa dinilai kelayakannya sehingga jumlah shutdown diluar waktu perawatan bisa dikurangi, bahkan waktu perawatan berkala juga bisa dipersingkat karena proses kalibrasi konvensional menjadi tidak ada. Keuntungan yg terbesar dari sistem monitoring modern adalah terhindar dari kecelakaan reaktor yg bisa menghemat sampai ratusan juta Dollar, bahkan orde milyar Dollar. Misalnya identifikasi dini gangguan kecelakaan reaktivitas bisa menghindari kejadian buruk PLTN yg berdampak luas.

•Deteksi anomali dan menganalisis penyebab anomali.

Implementasi sistem monitoring modern sudah dilakukan pada beberapa PLTN di USA menggunakan AAN oleh Hashemian. Aplikasi sistem monitoring modern menggunakan Neuro-Expert di Jepang pertama kali dilakukan pada High Temperature Engineering Tested Reactor (HTTR) oleh Muhammad Subekti (menggunakan MLP) dan Kunihiko Nabeshima (menggunakan RNN). Perangkat monitoring ini dilengkapi dengan sistem cerdas pendamping yang khusus mengamati fluks neutron dan reaktivitas menggunakan dua metode yang saling redundansi (saling menggantikan saat salah satu mengalami kegagalan identifikasi terhadap anomali), yaitu TD-Jordan RNN oleh Muhammad Subekti dan TSS-MLP oleh Tomio Ohno. Studi lebih lanjut juga dilakukan pada reaktor nuklir lain, yaitu di PLTN jenis PWR (Borselle-Belanda), dan di reaktor riset GA Swabessy (Serpong-Indonesia).

Riset ini telah berakhir pada tahun 2007 dan pengembangan ke depan adalah identifikasi skala mikro dengan menganalisis kualitas sinyal listrik dari sinyal yang diperoleh dari setiap sensor. Frekuensi gangguan sinyal listrik dari setiap sebab cendering spesifik. Setiap gangguan mikro spt interferensi, grounding, degradasi fungsi sensor, dll memiliki karakteristik yang berbeda sehingga identifikasi gangguan tersebut mudah dilakukan menggunakan noise analysis.

bersambung

Keterangan: Neuro-Expert – kombinasi neural net dan expert system, MLP – multilayer perceptron, RNN – recurretn neurel net, TD-Jordan RNN – time-delayed Jordan type recurrent neural net, TSS-MLP – time sincronizing multlayer perceptron.

Infoenergi Sebelas asumsi keliru tentang harga listrik PLTN menampilkan informasi ilmiah yg keliru.

Saya ambil dua contoh saja kesalahan yg dilakukan oleh infoenergi. Untuk validasi bersama, saya sertakan lokasi download file referensi dari IAEA.

[1] Dari IAEA 2006a, download pdf
Tertulis, “Rata-rata lama waktu konstruksi dari 72 reaktor di dunia yang dibangun selama periode 1990-2005 adalah 8,5 tahun“. Referensi IAEA2006a sama sekali tdk menyebutkan demikian. Jadi data yg ditampilkan oleh infoenergi adalah kesimpulan pribadi hasil olah data. IAEA 2006a hanya berisi data-data dalam bentuk tabel2 dan figure2. Hasil hitungan infoenergi (olah data) juga terdapat kesalahan. Hasil hitungan saya:
1991-1995 ada 29 PLTN: 81 bulan,
1996-2000 ada 23 PLTN: 121 bulan,
2001-2005 ada 16 PLTN: 109 bulan,
2005- ada 4 PLTN: 54 bulan,
Total rata2 waktu konstruksi 72 PLTN adl 98.5 bulan (8.2 tahun). Meskipun beda sedikit dg hasil infoenergi, hasil perhitungan sederhana ini seharusnya sama hasilnya. Mungkin bisa dijelaskan metode menghitung aritmetika yg mana yg digunakan oleh infoenergi.

[2] Data dari IAEA 2006b, download pdf
Kembali infoenergi mengolah data dan mengklaim bahwa referensi IAEA2006b menuliskan bahwa hingga tahun 2005, 57 persen dari seluruh reaktor daya di dunia memiliki capacity factor energy availability factor akumulatif kurang dari 80 persen dan hanya 18 persen yang memiliki capacity factor energy availability factor di atas 85 persen.
Lebih parah lagi, hasil hitungan infoenergi meleset jauh. Hasil hitungan saya setelah melihat Figure 3, availability factor akumulatif kurang dari 80 persen sejumlah total 159 PLTN dari 440 PLTN atau 36.1%, bukan 57%.

Berikut ini kami tampilkan tanya jawab pro-kontra PLTN dan jawaban kami sampaikan seobyektif mungkin berdasarkan pengalaman yg kami miliki berkerja dan meneliti di lingkungan reaktor nuklir serta berkeinginan meningkatkan penguasaan teknologi nuklir di Indonesia.

Tambang Uranium memiliki polusi yg tdk dpt dihindari.

Emisi tambang Uranium sampai hari ini masih ZERO. Tambang Uranium di Australia dan Canada memiliki sertifikat ISO14001 sebagai jaminan unjuk kerja tambang yang bebas polusi. Emisi CO2 terjadi pada saat proses pengkayaan Uranium dlm penggunaan mesin seperti mesin yg digunakan oleh Iran (mesin gas sentrifugal), tetapi emisi CO2 sangat sedikit krn pengkayaan yg diperlukan untuk bahan bakar PLTN hanya 2-4%. Sebagai pengetahuan, bom nuklir memerlukan pengkayaan 70-90%.

Hasil reaksi dari Uranium berupa limbah memancarkan radioaktif sampai ratusan tahun, bahkan ribuan tahun.

Benar, tetapi level radiasi hasil rekayasa engineering sangat rendah. Radiasi yang berumur panjang bisa diperpendek umurnya menjadi sekitar 500 tahun menggunakan teknik transmutasi. Dan secara engineering, kekuatan media penampung limbah sudah teruji kekuatannya untuk media penyimpan selama 500-800 tahun. Dan emisi ke lingkungan terjamin dengan baik dimana pembuangan limbah selalu menggunakan prosedur yang baku dan ketat, serta dipantau oleh lembaga kredibel. Bahan bakar setelah proses transmutasi disementasi dan disimpan 300-1000 meter dibawah tanah. Jumlah bahan bakar bekas tersebut untuk 4 PLTN yg telah beroperasi 60 tahun masih bisa disimpan dalam media semetara karena jumlahnya hanya ratusan ton. Sebagai pembanding yg setara, 8 PLTU yg beroperasi 30 tahun melepas emisi CO2 jutaan ton ke udara.

Limbah nuklir merupakan problem yang belum terpecahkan sampai sekarang.

Di semua negara pemakai PLTN, memiliki prosedur penanganan radiasi yang sangat baik dan pengalaman puluhan tahun membuktikan efektifitas prosedur baku yang dipakai. Teknologi penanganan limbah sudah terbukti bekerja dengan baik dan sangat aman spt yg telah dijelaskan sebelumnya. Aspek yg sangat menolong adalah volume limbah yg sangat sedikit dibandingkan dengan PLTU. Emisi CO2 PLTN lebih kecil dari pada emisi CO2 di PLTG (natural gas). Idealnya, PLTN menggantikan PLTU batubara dan minyak bumi, sehingga pengurangan emisi CO2 sangat signifikan dan kekayaan alam ini bisa digunakan oleh industri lain atau disimpan untuk anak cucu kita.

PLTN mengancam jiwa manusia dan kecelakaan spt kasus Chernobil sangat mungkin terjadi.

Pengalaman operasi nuklir sudah sangat panjang melebihi 12 ribu tahun dalam 5 dekade. Menyamakan kecelakaan reaktor Chernobil dengan PLTN masa kini sudah tidak relevan, karena tipe dan sistem yang digunakan sangat berbeda. PLTN masa kini mampu mendeteksi setiap gejala kecelakaan, jauh sebelum kecelakaan tsb terjadi. PLTN didesain saat suhu naik tidak terkendali, reaksi dlm materi bahan bakar direkayasa sedemikian hingga supaya peningkatan suhu membuat penyerap neutron lebih agresif. Percobaan yang saya lakukan di HTTR-Jepang membuktikan hal tsb. Saat batang kendali dinaikkan, terorist berhasil mengelabui setting yg dilarang, daya akan naik sekejap bersamaan naiknya batang kendali dan kemudian daya reaktor malah turun ke posisi semua krn feedback racun neutron yg agresif akibat peningkatan suhu scr mendadak dlm bahan bakar. Dan daya reaktor naik dengan smooth menyesuaikan dg kenaikan batang kendali, sehingga kecelakaan nuklir terparah bisa dihindar (thanks to nuclear engineer).

Harga PLTN sangat mahal.

Biaya listrik dari PLTN yang memasukkan biaya2 penambangan, pembangunan, operasi kerja mencapai 60 th (PLTU=25-30th dan PLTG=20th), sampai biaya2 penanganan limbah dan . Total biaya yang dijumlahkan dibagi dengan energi listrik yang dihasilkan, diperoleh 3-5 sen/KWH (PLTU=7-10 sen/KWH, PLTG=4-6 sen/KWH). Biaya pembangunan PLTN ($1700/KWH) dikompensasi oleh energi listrik yang dihasilkannya dalam kurun waktu yang lama. Berikut ii gambar perbandingan harga energi PLTN dengan energi dari pembangkit lainnya.

Limbah PLTN rawan penyalahgunaan untuk keperluan bom nuklir.

Limbah PLTN tidak menghasilkan Plutonium yang siap dibuat untuk bom nuklir. Proses pengkayaan diperlukan dlm waktu lama dan tidak mudah krn memerlukan mesin yg diparalel dalam jumlah banyak seperti gambar dibawah (diperlukan 7000-15.000 mesin sentrigugal). Setiap PLTN memiliki kamera pengawas dari IAEA sehingga setiap keluar-masuk bahan bakar selalu dimonitoring dengan ketat dan hasil kalkulasi masa bahan bakar harus sesuai dengan aktifitas reaktor.

PLTN memerlukan jutaan ton per menit pendingin air laut.

PLTU juga memerlukan jumlah yang sama karena efisiensi panas adalah sama. PLTN 1000MW memerlukan pendingin feedwater dari air laut sebesar 30 juta ton per jam. Pendingin primer dikonversi ke pendingin sekunder. Kemudian pendingin sekunder setelah menggerakkan turbin, didinginkan oleh feedwater dari air laut.

Indonesia penuh dengan budaya korupsi, sehingga seaman apapun, PLTN bisa berbahaya dibangun di Indonesia.

PLTN memiliki prosedur yang sama di semua negara, baik aspek biaya, keselamatan, dan cara mengoperasikan PLTN. Sehingga setiap penyelewengan yang mengancam keamanan, rakyat Indonesia tdk perlu bersusah payah menyelidikinya, krn badan dunia IAEA yg lebih ketat pengawasannya akan bertindak lebih cepat. Selain itu ada BAPETEN yang juga mengawasi penggunaan PLTN. IAEA dan BAPETEN sangat berkepentingan mengawasi dengan ketat krn. profesi dan tugas pokok kedua lembaga tersebut. Satu hal yang paling penting, kemungkinan besar PLTN dibangun oleh swasta sehingga korupsi yang terjadi akan sangat minimal dan kalaupun terjadi, akan menjadi masalah intern perusahaan yang bersangkutan.

Indonesia tdk memiliki ahli nuklir yang bisa dipercaya

Batan sb tempat R&D energi nuklir tdk memiliki keuntungan apa2 seandainya PLTN jadi dibangun di Jepara. Pengamatan saya, banyak peneliti Batan yg ingin pindah kerja ke PLTN dan bertempat tinggal dekat PLTN tempat kerjanya krn tantangan kerja dan kehidupan yg lebih baik. Peran peneliti di Batan tidak lebih sebagai tenaga peneliti, bukan operator PLTN dan bukan pihak pembangun PLTN. Penelitian oleh para peneliti Batan tdk hanya fokus ke energi nuklir, berbagai inovai teknologi untuk menghasilkan bibit pangan yang lebih baik, tracking sungai bawah tanah untuk daerah kering, alat-alat dan obat-obatan di bidang kedokteran dsb, semua yg berhubungan dengan pengembangan teknologi nuklir dikembangkan oleh Batan. Khusus ahli nuklir PLTN di Batan bisa menjadi narasumber bagi rakyat krn gaji mereka dari rakyat sehingga kewajiban Batan memberikan penerangan yg benar tentang PLTN.

Negara-negara maju seperti USA sudah tdk tertarik PLTN dan berusaha mengkonversi energi terbarukan yg lebih bersih.

Memang betul, semua negara di dunia berusaha semaksimal mungkin menggunakan energi terbarukan seperti solar cell, tenaga air, tenaga angin, tenaga panas bumi, tenaga matahari dll. Namun kebutuhan listrik yang terus meningkat membuat bbrp negara yg butuh energi besar menerapkan kebijakan energi mix supaya tidak kekurangan listrik demi jalanya perekonomian kapitalis negara-negara maju. Penggunaan energi terbarukan sangat tidak mencukupi kebutuhan energi sehingga diperlukan PLTN dan PLTU yg tdk ramah lingkungan krn menggunakan batubara atau minyak bumi. Data per 31 Mei 2007 dari WNA (World Nuclear Ass.) menyebutkan bahwa PLTN yg beroperasi di dunia = 437 PLTN (19%), 30 PLTN sedang dibangun (1 PLTN masing2 di USA, Korsel, Argentian, Finlandia, Romania, Iran, dan Pakistan, 2 PLTN di Kanada, Jepang, dan Slovakia, 4 PLTN di China, 5 PLTN di Rusia, 6 PLTN di India). Kemudian 74 PLTN sedang direncanakan akan dibangun dan 182 PLTN diajukan akan dibangun termasuk 4 PLTN di Indonesia. Tabel data secara lengkap ada di sini.

Indonesia memiliki 3 reaktor riset di Serpong, Bandung, dan Jogja. Namun Indonesia tdk siap mengunakan PLTN krn pebedaan reaktor riset dan PLTN seperti motor bebek dan Harleydavidson.

Hal tsb sangat keliru. Kerapatan panas yg dibangkitkan di reaktor riset PRSG, Serpong, adalah 1537 watt/cc. Sedangkan PLTN PWR Mistubishi, sekitar 104 watt/cc. Perbedaan yang sangat jauh ini disebabkan oleh desain bahan bakar terkait aspek keselamatan. Selain itu disebabkan oleh perbedaan pengkayaan Uranium 19.75% di PRSG dan 2-4% di PLTN. Karena faktor inilah, emisi radiasi ke lingkungan di PRSG pasti lebih besar dari pada PLTN, meskipun hasil monitoring radiasi terlihat kecil sekali (maaf belum ada data radiasi). Limbah bahan bakar Plutonium di PRSG juga jauh lebih banyak dari pada limbah bahan bakar di PLTN. Kemudian faktor pengendalian di PRSG juga lebih sulit dari pada di PLTN karena stabilitasi neutron lebih sulit. Memang daya di PRSG hanya 30 MW, tapi besar fluks neutron PRSG 100 kali dari fluks neutron PLTN PWR. Penggunaan 30 daya kecil untuk reaktor2 riset adalah untuk efisiensi simulasi PLTN pada skala riset, misalnya untuk riset aliran pendingin reaktor pada suhu 1000 Celcius, reaktor riset High Temperatur Tested Reactor (HTTR) di Jepang, hanya dioperasikan pada daya 30 MW. Jadi adalah anggapan keliru bahwa reaktor riset seperti motor bebek dan PLTN seperti motor besar HarleyDavidson krn alasan yg dikemukakan di atas. Kehadiran 3 reaktor riset di Indonesia membuat banyak ahli nuklir Indonesia cukup terlatih dalam melakukan banyak pekerjaan seperti yang dilakukan dalam PLTN, terutama penanganan reactor safety.

Potensi bahaya yang dimiliki sebuah reaktor nuklir bisa ditentukan setelah dilakukan kajian teknologi dan keselamatan yg dimiliki oleh sebuah reaktor nuklir. Demikian juga potensi bahaya yang dimiliki oleh mobil yang memasuki jalan tol. Keamanan dan rasa aman bisa diperoleh saat pengendara mobil berkecepatan tinggi di jalan tol selalu menjaga jarak dengan kendaraan lain dan mematuhi perarturan lalulintas. Penyelenggara jalan tol juga membatasi pemakai jalan tol sehingga sepeda motor dan pejalan kaki dilarang masuk. Dengan demikian rasa aman pemakai jalan tol bisa tercapai. Hal yang sama dilakukan pada sebuah PLTN.

PLTN memiliki berbagai kelengkapan keselamatan nuklir untuk menjamin keamanan operasi reaktor nuklir.

- Pelatihan SDM secara periodik. Pelatihan SDM selalu dilakukan secara berkala untuk memastikan standar kualitas SDM dalam menghadapi kondisi darurat.

- Fail safe system, system dan peralatan dlm PLTN didesain selalu beroperasi aman meskipun pada kondisi tdk ideal. Misalnya, pada setiap gejala kecelakaan, power shut down otomatis harus bekerja meskipun tanpa listrik, bahkan sebuah petir yang menggelegar hebat sekali cukup untuk mematikan secara otomatis sebuah PLTN. Fail safe system diterapkan dalam beberapa peralatan lainnya di PLTN, misalnya pada pompa pendingin. Meskipun pompa pendingin gagal bekerja sekalipun, jumlah pendingin yg berlebihan dlm sistem primer harus mampu menyerap semua panas dari reaktor setelah shutdown terjadi.

- Interlock system, sebuah sistem untuk mencegah operasi PLTN yang menyalahi procedure. Sistem otomatis terkunci pada kondisi tertentu sehingga operasi PLTN tidak mungkin bekerja diluar perencanaan, termasuk mencegah operasi PLTN oleh teroris. Misalnya batang kendali tdk bisa terus dinaikkan bila daya 100% telah tercapai atau reaktivitas melewati 0.05 [%Dk/k].

- Sistem anti gempa. PLTN dibangun di lapisan bedrock dan sebelum proses pembangunan selalu dilakukan kajian, analisis dan tes seismik. Resiko seismik berhubungan dengan kondisi maksimum saat terjadi gempa bumi serta perencanaan evakuasi.

- Emergency shutdown system, sistem ini terhubung langsung dengan fail safe system. Batang kendali harus memiliki sistem shutdown otomatis supaya kondisi darurat bisa diantisipasi dengan jalan tercepat. Kriteria sistem pengaman shutdown otomatis ini beragam, inputnya bisa dari batas maksimal penambahan daya yg dilewati, jumlah radiasi yg melebihi ambang batas, pola kerja batang kendali yg tdk sesuai, reaktivitas yg berlebihan, temperatur suhu pendingin, temperatur suhu ruangan dll.

- Emergency core cooling system (ECCS). Sebuah sistem yang bertugas untuk mendinginkan reaktor. Pada kecelakaan reaktor, sistem ini bekerja dengan membanjiri teras reaktor dengan pendingin yang berlebihan sehingga dijamin reaktor segera dingin.

- Inherent safety system. Sebuah sistem yang dikembangkan setelah terjadi kecelakaan di Chernobil (Rusia) dan TMII (USA) dimana fokus safety dilakukan dalam tahap desain bahan bakar reaktor (fuel). Fuel pada PLTN sekarang ini didesain memiliki reaktivitas negatif yang lebih baik pada saat suhu fuel meningkat. Sehingga setiap potensi kecelakaan berupa peningkatan suhu pada fuel akan membuat reaktifitas negatif membesar dan membuat daya reaktor tidak bisa naik secara tidak terkendali dalam orde mili-detik sampai 2 detik. Dengan demikian, human error, procedure-error, dan gabungan banyak error yang memicu kecelakaan reaktifitas yg membuat daya dan suhu dlm fuel meningkat secara drastis dlm waktu yg singkat menjadi tdk mungkin krn rekayasa material dlm fuel. Otomatis kecelakaan reaktivitas spt Chernobyl dan TMII seharusnya tdk mungkin terjadi lagi.

- Defense in depth, kebocoran radiasi dijamin oleh teknologi yang sudah dibahas dlm artikel sebelumnya, yaitu pembahasan 4 lapis pengaman di “Indonesia Menuju PLTN“. Pelepasan materi radiasi dicegah oleh: materi pengikat keramik yang kuat dlm bahan bakar nuklir, pelindung bahan bakar nuklir berupa cladding yg kokoh, pelindung teras reaktor atau vessel reaktor, dan bangunan reaktor atau containment.

- Sistem tambahan yg hyper-active. Pada PLTN modern, aplikasi cerdas sudah mulai diterapkan di beberapa PLTN generasi ke II+ ke atas. PLTN generasi II yg lama masih belum memanfaatkan sistem ini. Metode yg efisien dan menjadi objek penelitian saya adalah implementasi neuro-expert dlm sistem monitoring modern yg mampu mendeteksi setiap gejala kecelakaan dengan secepat mungkin, jauh lebih cepat dari pada sistem konvensional. Keuntungan tambahan adalah proses kalibrasi online yg menghemat banyak waktu, tdk spt kalibrasi konvensional berkala yg menunggu jadwal maintenance dan ada kemungkinan kerusakan sensor saat operasi reaktor.

Teknologi tepat guna yang efisien spt tercantum diatas menjamin PLTN akan beroperasi dengan aman. Kesederhanaan prinsip yg diterapkan adalah penyediaan sesuatu bahan dg jumlah angka lebih diatas kekuatan teknis peralatan PLTN sehingga marginnya cukup jauh. Misalnya untuk titik leleh fuel adalah 2600 Celcius, maka suhu fuel PLTN yg diijinkan harus dibawah 1600 Celcius. Contoh lain: Posisi PLTN di Bedrok membuat gedung PLTN akan mengalami goncangan gempa sekitar 4 SR bila sumber gempa adalah 6 SR, namun gedung harus tetap dirancang menahan gempa sampai sebesar 10 SR. Kasus gempa bumi yg menimpa PLTN di Jepang memberikan pengetahuan bahwa bangunan PLTN bisa menahan dg baik gempa lebih besar dari pada 6 SR meskipun telah terjadi kebakaran di transformer listrik dan kebocoran air limbah low level radiasi (kebocoran radiasi tdk mencemari lingkungan krn pada dasarnya low level radiasi memiliki radiasi sangat kecil hasil limbah pencucian sepatu, karet, dan media penyimpan fuel).