Mengukur Dampak Iklim Dari Pemanfaatan Energi Nuklir

Perubahan iklim merupakan isu krusial yang harus mendapatkan perhatian besar dari penduduk bumi. Mengingat, takdir kehidupan manusia dan alam dapat sangat tergantung pada bagaimana manusia memahami efek yang disebabkan manusia pada iklim planet ini [1]. Terlambat memahami masalah berarti terlambat bertindak, dan dampaknya bisa fatal.

Telah dipahami bahwa penyebab utama dari perubahan iklim saat ini bersifat antropogenik, dengan kata lain disebabkan aktivitas manusia [2]. Sumbernya adalah emisi gas rumah kaca (GRK) yang tidak dikendalikan dari berbagai aktivitas manusia, utamanya emisi karbon dioksida (CO2) dari pembakaran bahan bakar fosil. Hingga tahun 2014, CO2 berkontribusi pada 90% emisi GRK antropogenik [3].

Jika penggunaan gas alam meningkat, maka besar kemungkinan bauran CO2 akan menurun, sementara bauran metana (CH4) akan meningkat. Pasalnya, CH4 merupakan GRK yang 28-36x lebih poten daripada CO2 [4]. Untuk menambah persoalan, pengeboran gas alam selalu menyebabkan kebocoran metana ke atmosfer. Kebocoran 4% CH4 akan menghapus seluruh benefit dari mengganti batubara dengan gas alam, karena potensi GRK CH4 yang jauh lebih tinggi tersebut [5].

Baca juga Meluruskan Salah Kaprah Membaca Kapasitas Pembangkit Listrik

Selain perubahan iklim, pembakaran energi fosil juga menyebabkan dampak kesehatan yang tidak kalah besar. Menurut UNESCO, lebih dari 1 juta orang meninggal tiap tahunnya akibat penyakit yang disebabkan oleh pembakaran batubara [6]. Abu batubara yang terlepas ke lingkungan bersifat karsinogenik, menyebabkan berbagai gangguan pernapasan hingga kemudian kematian.

Menjaga keberlangsungan kehidupan di bumi dan mencegah kematian akibat polusi udara mengharuskan dilakukannya konversi dari energi fosil menuju energi bersih. Nuklir merupakan alternatif energi bersih yang layak menjadi pengganti energi fosil. Energi nuklir memiliki keunggulan-keunggulan dibandingkan energi fosil, diantaranya murah, bersih, reliabel dan sustainabel [7].

Terkait dengan isu perubahan iklim, nuklir tidak melepaskan emisi GRK ketika beroperasi. Emisi GRK hanya dilepaskan dalam proses tidak langsung, yakni pembangunan, siklus bahan bakar dan dekomisioning [7]. Sehingga, emisi spesifik energi nuklir sangat rendah, hanya 12 g CO2 ekivalen per kWh [8]. Sebagai perbandingan, batubara tipe pulverised coal memiliki emisi spesifik 820 g CO2 ekivalen per kWh dan gas alam sebesar 490 g CO2 ekivalen per kWh [8].

Baca juga Apa Benar Nuklir Mahal? (Tanggapan Untuk Arcandra Tahar)

Energi nuklir pun sama sekali tidak melepaskan polutan beracun ke udara ketika beroperasi. Sehingga, nuklir tidak berkontribusi dalam menyebabkan penyakit pernapasan. Beberapa kalangan menganggap radiasi dari PLTN berpotensi berbahaya, tetapi nyatanya pelepasan radiasi dari PLTN ke lingkungan rendah sekali [6]. Karena itu, pemanfaatan energi nuklir mampu mencegah kematian akibat polusi udara dan menghindari terlepasnya sejumlah besar CO2 ke atmosfer. Hal ini terbukti secara historis dan berpotensi untuk berlaku dalam skenario masa depan.

Kharecha dan Hansen (2013) mengungkapkan bahwa, secara historis, pemanfaatan energi nuklir di seluruh dunia telah mencegah rerata 1,84 juta kematian yang disebabkan polusi udara. Selain itu, nuklir juga mencegah terlepasnya 64 Gigaton CO2 ekivalen sejak pertama kali energi nuklir digunakan untuk keperluan sipil [9].

Terkait emisi GRK, negara-negara Eropa yang tergabung dalam OECD dan Amerika Serikat mendapat benefit paling tinggi dari energi nuklir. Di Eropa OECD, 23 Gigaton CO2 berhasil dicegah untuk dilepaskan ke atmosfer dengan penggunaan energi nuklir. Sementara, di Amerika Serikat, pelepasan 20 Gigaton CO2 ekivalen berhasil dihindari dengan menggunakan nuklir [9]. Hal ini wajar, karena PLTN memang banyak tersebar di Amerika Serikat dan Eropa OECD.

Di Jepang, penggunaan energi nuklir berhasil mencegah terlepasnya 6,2 Gigaton CO2 ekivalen. Sementara, Rusia mencegah terlepasnya 6,1 Gigaton CO2 ekivalen [9]. Tidak terlalu banyak benefit di India dan Cina, karena program nuklir mereka memang belum semasif negara-negara lainnya.

Sebagai catatan, 64 Gigaton CO2 ekivalen setara dengan emisi pembakaran batubara kumulatif di Amerika Serikat selama 35 tahun, atau di Cina selama 17 tahun [9].

Gambar 1. Emisi GRK historis yang dicegah dengan pemanfaatan energi nuklir

Dari segi kematian, lagi-lagi negara-negara Eropa OECD dan Amerika Serikat mendapat benefit paling tinggi, masing-masing mencegah terjadinya 0,67 dan 0,58 juta kematian selama sejarah penggunaan energi nuklir [9]. Hal ini krusial khususnya di Amerika Serikat, yang notabene kaya batubara dan menggunakan sejumlah besar batubara untuk membangkitkan listrik.

Gambar 2. Kematian yang dapat dicegah secara historis dengan pemanfaatan energi nuklir

Kharecha dan Hansen juga membuat proyeksi berapa jiwa yang bisa diselamatkan pada pemanfaatan nuklir di masa depan. Skenario yang digunakan mengikuti skenario high-end dan low-end versi IAEA. Rentang waktunya antara tahun 2010-2050. Sementara, proyeksi bauran energinya disimplifikasi menjadi semua-batubara dan semua-gas alam.

Dari asumsi-asumsi di atas, untuk bauran semua-batubara, diproyeksikan rerata 4,4 juta jiwa bisa diselamatkan pada skenario low-end pertumbuhan energi nuklir IAEA. Pada skenario high-end, rerata 7 juta jiwa dapat diselamatkan dari potensi kematian dalam rentang 40 tahun. Untuk bauran semua-gas alam, 420 ribu jiwa dapat diselamatkan dalam skenario low-end dan 680 ribu jiwa untuk skenario high-end [9].

Baca juga Mengenal Reaktor Daya Eksperimental, Reaktor Daya Nuklir Desain Anak Negeri

Berbeda dengan emisi CO2, yang mendapat benefit paling banyak dari jiwa yang dapat diselamatkan justru Asia Timur, khususnya Cina. Sekitar 1,5 juta jiwa dapat diselamatkan pada skenario low-end dan 2,4 juta jiwa pada skenario high-end [9]. Cina adalah pembakar batubara terbesar di dunia, polusi udara dan gangguan kesehatan menjadi masalah besar bagi penduduknya. Substitusi batubara dengan nuklir jelas akan menolong Cina mengurangi polusi mematikan tersebut.

Gambar 3. Proyeksi kematian yang dapat dicegah di masa depan dengan pemanfaatan energi nuklir. Grafik kiri menunjukkan bauran semua-batubara dan grafik kanan menunjukkan bauran semua-gas alam; (atas) Skenario high-end IAEA, (bawah) Skenario low-end IAEA.

Menggunakan skenario dan bauran serupa, diproyeksikan pula berapa potensi GRK yang bisa dicegah dari terlepas ke atmosfer. Pada bauran semua-batubara, 150 Gigaton CO2 ekivalen dapat dicegah terlepas pada skenario low-end. Sementara, pada skenario high-end, terlepasnya 240 Gigaton CO2 ekivalen dapat dicegah [9].

Bauran semua-gas menunjukkan angka yang lebih rendah, yakni 82 Gigaton CO2 ekivalen pada skenario low-end dan 130 Gigaton CO2 ekivalen pada skenario high-end [9]. Namun, ini belum benar-benar mempertimbangkan potensi kebocoran metana dalam pengeboran gas alam. Karena sekali lagi, kebocoran 4% metana membuat gas alam sama buruknya dengan batubara [5].

Gambar 4. Proyeksi emisi GRK yang dapat dicegah di masa depan dengan pemanfaatan energi nuklir. Grafik kiri menunjukkan bauran semua-batubara dan grafik kanan menunjukkan bauran semua-gas alam; (atas) Skenario high-end IAEA, (bawah) Skenario low-end IAEA.

Kalau bukan karena berbagai hambatan politis, pertumbuhan energi nuklir pada tahun 2015 saja bisa jadi sudah menggantikan 100% pembakaran batubara dan 76% pembakaran gas alam, sebagaimana diungkapkan Lang (2017) dalam analisisnya [10]. Lebih banyak kematian yang bisa dihindari, yakni 9,5 juta jiwa, dan lebih besar GRK yang bisa dicegah dari terlepas ke atmosfer, yakni 174 juta ton CO2 ekivalen.

Baca juga Thorium, Bahan Bakar Nuklir Masa Depan

Supaya pemanasan global dapat ditekan kurang dari 2°C (kurang dari 1,5°C, menurut James Hansen), kebutuhan akan energi bersih memang sangat krusial. Khususnya nuklir, yang selama ini telah sukses mencegah sejumlah besar GRK terlepas ke atmosfer. Dengan karakter pembangkit listrik yang mirip dengan batubara (minus emisi GRK), nuklir mampu mensubstitusi energi fosil tanpa banyak masalah. Masalahnya tinggal hambatan-hambatan politis dan masih merajalelanya mitos-mitos menyesatkan soal nuklir. Semua itu harus diluruskan, supaya manfaat nuklir bisa dirasakan sepenuhnya.

Referensi

  1. James Hansen dan Makiko Sato. 2011. Paleoclimate Implications for Human-Made Climate Change.
  2. George Erickson. 2013. Unintended Consequences: The Lie That Killed Millions and Accelerated Climate Change. Minnesota: Tundra Cub.
  3. International Energy Agency. 2016. CO2 emissions from fuel combustions highlights. Paris: OECD-IEA.
  4. US Environmental Protection Agency. Understanding Global Warming Potentials. (https://www.epa.gov/ghgemissions/understanding-global-warming-potentials). Diakses pada 28 Mei 2018.
  5. Mike Conley dan Tim Maloney. 2018. Roadmap to Nowhere: The Myth of Powering the Nation With Renewable Energy. Tersedia daring di (https://roadmaptonowhere.com).
  6. Robert Hargraves. 2012. Thorium Energy Cheaper Than Coal. Hanover: CreateSpace Independent Publishing Platform.
  7. Andika Putra Dwijayanto. 2017. Kenapa Energi Nuklir? Yogyakarta.
  8. Intergovernmental Panel on Climate Change Working Group III. 2014. Mitigation of Climate Change, Annex III: Technology – specific cost and performance parameter. Cambridge: Cambridge University Press.
  9. Pushker A. Kharecha dan James E. Hansen. 2013. Prevented Mortality and Greenhouse Gas Emissions from Historical and Projected Nuclear Power. Environmental Science and Technology.
  10. Peter A. Lang. 2017. Nuclear Power Learning and Deployment Rates; Disruption and Global Benefit Forgone. Energies 2017, 10, 2169.
Nilai Artikel Ini
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
R. Andika Putra Dwijayanto

R. Andika Putra Dwijayanto

Alumni S1 Teknik Nuklir Universitas Gadjah Mada. Fokus riset di Fisika Reaktor, Keselamatan Reaktor dan Sistem Energi.

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar