Bagaimana Pengelolaan Limbah Radioaktif PLTN?

Bagikan Artikel ini di:

Mitos yang beredar di tengah masyarakat terkait energi nuklir, selain terkait keselamatan dan radiasi, adalah soal limbah radioaktif. Dikesankan bahwa limbah radioaktif PLTN adalah masalah yang belum terpecahkan hingga saat ini. Entah soal pengelolaan maupun pembuangan. Padahal itu tidak benar.

Industri nuklir adalah satu-satunya industri energi yang bertanggung jawab penuh terhadap pengelolaan limbahnya. Bahkan, biaya pengelolaan limbah radioaktif PLTN dimasukkan ke dalam biaya produksi listrik. Walau begitu, nilai biayanya kecil sekali, sehingga tidak menambah mahal harga listriknya [1].

Seandainya limbah radioaktif PLTN tidak bisa dikelola, maka teknologi nuklir kemungkinan besar tidak akan pernah berkembang sejak awal ditemukannya reaktor fisi nuklir oleh Enrico Fermi dan Leo Szilard. Nyatanya, metode pengelolaan limbah yang dikembangkan sebagian besar sudah diterapkan dan berjalan baik-baik saja. Yang belum sepenuhnya diterapkan bukan karena persoalan teknologi, melainkan politik.

Baca juga Menguak Mitos Bahaya Limbah Radioaktif

Jadi, bagaimana limbah radioaktif PLTN dikelola?

Sebelumnya, perlu dipahami dulu kategorisasi terhadap limbah radioaktif. Secara umum, limbah radioaktif dibagi dalam tiga kategori, meski ada yang menggolongkannya dalam empat kategori [1,2]. Di sini penulis mengambil yang empat kategori, yaitu Very Low Level Waste (VLLW), Low Level Waste (LLW), Intermediate Level Waste (ILW) dan High Level Waste (HLW). Tiap kategori memiliki metode pengelolaan masing-masing, sebagian besar sudah digunakan.

VLLW memiliki kadar radiasi sangat rendah dan tidak berbahaya bagi manusia maupun lingkungan. Biasanya terdiri dari material seperti beton, semen, batu bata, logam dan sebagainya, dari industri umum, seperti industri besi, industri kimia, dsb. Sebabnya adalah beberapa jenis mineral yang digunakan dalam industri-industri tersebut secara alami bersifat radioaktif. Bisa juga berasal dari bangunan industri nuklir yang entah mengalami rehabilitasi atau dismantling [2].

Karena rendahnya kadar radiasi VLLW, limbah ini bisa dikelola sebagaimana limbah domestik lain. Tidak perlu perlakuan khusus.

LLW memiliki kadar radiasi rendah, biasanya mengandung sedikit unsur radioaktif dengan waktu paruh pendek. LLW berasal dari rumah sakit dan industri nuklir, termasuk siklus bahan bakar nuklir, seperti kertas, pakaian, filter, serta alat-alat sejenis. Sama seperti VLLW, penanganannya tidak perlu menggunakan perisai radiasi. Limbahnya sendiri bisa dikubur di tanah dangkal [2].

Untuk mengurangi volume, limbah ini bisa juga dikompaksi atau insinerasi/dibakar. LLW memiliki volume mencapai 90% limbah radioaktif, tapi hanya mewakili 1% radioaktivitas total [3].

ILW memiliki kadar radiasi sedang. Sebagian limbahnya membutuhkan perisai radiasi dalam pengelolaan. Asalnya dari resin, limbah kimiawi dan kelongsong bahan bakar, juga material yang terkontaminasi unsur radioaktif dari dekomisioning reaktor [2].

Limbah-limbah yang berukuran kecil atau cair dapat dipadatkan dalam beton atau bitumen sebelum dikubur di tanah dangkal seperti LLW. ILW mewakili 7% volume limbah dan 4% radioaktivitas total. [3]

Pengelolaan limbah dengan tiga level radioaktivitas di atas sudah dipraktikkan di banyak negara selama puluhan tahun tanpa ada masalah terhadap manusia maupun lingkungan. Tidak ada ceritanya orang jadi kena kanker atau mengalami mutasi genetik karena berurusan dengan VLLW, LLW dan ILW.

Di Indonesia, VLW dan ILW dari industri dan rumah sakit dikelola oleh Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (PTLR) BATAN. Setidaknya sudah 900 ton limbah yang dikelola PTLR BATAN. Untuk komparasi, limbah rumah tangga harian di Jakarta mencapai 6.000 ton [4].

Terakhir adalah HLW. Limbah ini memiliki kadar radiasi sangat tinggi dan merupakan sisa dari pembakaran uranium di dalam teras reaktor nuklir. Kontennya terdiri dari produk fisi dan elemen transuranik yang dihasilkan dari reaksi fisi nuklir. HLW juga sangat panas, sehingga perlu didinginkan terlebih dahulu sebelum dikelola. Mengelolanya sendiri mesti menggunakan perisai radiasi tebal dan perangkat robotik.

Volume HLW hanya 3% dari limbah radioaktif, tapi mewakili 95% radioaktivitas total. Dengan kata lain, limbah paling berbahaya memiliki volume paling sedikit. Volumenya hanya setara dua unit mobil. Jika diproses ulang, volumenya berkurang jadi tinggal sepersepuluhnya [3].

Ketika dikeluarkan dari teras reaktor, bundel bahan bakar bekas masih sangat panas dan luar biasa radioaktif. Jadi, kelongsong ini disimpan dulu di kolam penampungan limbah sementara untuk didinginkan. Kolam ini berada di dalam bangunan reaktor, dibuat dari beton tebal dan dilapisi besi. Air yang digunakan harus bebas mineral, untuk mencegah korosi [1,2].

Selain untuk pendinginan, air juga berfungsi sebagai perisai radiasi. Radiasi gamma dan netron yang terlepas dari bahan bakar bekas tidak bisa bergerak terlalu jauh dalam air. Sehingga, orang-orang yang berada di sekitar kolam terhindar dari dosis radiasi tinggi.

Gambar 1. Contoh kolam penampungan limbah sementara (sumber: NEI)

Bahan bakar bekas didinginkan dalam kolam selama setidaknya lima tahun. Setelah sekitar lima tahun, radioaktivitas limbah tinggal 5% dari radioaktivitas awal ketika dikeluarkan dari teras reaktor. Lalu, bahan bakar bekas ini bisa dikeluarkan dan disimpan dalam kontainer penyimpanan kering yang terbuat dari beton. Bahan bakar bekas ini didinginkan dengan udara [2].

Gambar 2. Contoh kontainer limbah kering (sumber: Connecticut Yankee)

Untuk beberapa dekade atau mungkin abad, metode penyimpanan interim ini cukup memadai. Apalagi, setelah 40 tahun, radioaktivitas makin turun lagi sampai tinggal seperseribu radioaktivitas ketika dikeluarkan dari teras reaktor [1].

Apakah kontainer ini membahayakan orang-orang? Tidak sama sekali. It’s just sitting there. Kontainer ini ditata di dalam kompleks PLTN, para pekerja bisa mendekatinya tanpa harus pakai pakaian pelindung radiasi. Bagaimana mungkin limbah yang terkungkung dalam kontainer ini dapat membahayakan masyarakat?

Baca juga Apakah Radiasi Nuklir Dapat Menyebabkan Kemandulan?

Setelah ini, ada dua pilihan pengelolaan: didaur ulang atau langsung dibuang. Kalau didaur ulang, maka tidak perlu berpikir dulu soal pembuangan akhir. Tapi, kalau mau langsung dibuang (sangat tidak disarankan), maka opsi pembuangan limbah lestari mesti dipertimbangkan.

Ada beberapa opsi bagaimana pengelolaan HLW untuk dibuang secara permanen. Cara paling mudah, limbah diproses menjadi gelas borosilikat dan buang ke titik-titik acak di laut. Tidak ada yang bisa mengklaim cara ini tidak bisa dilakukan! Bahkan kalaupun seluruh HLW dari seluruh PLTN yang sedang dan pernah beroperasi di dunia ini semuanya dibuang ke laut, tidak akan ada masalah apa-apa. Radioaktivitas laut tidak akan naik barang 1% pun [5].

Tapi tentu saja birokrasi dan politik tidak mau menggunakan cara ini. Akhirnya, metode yang kemudian disepakati adalah dengan menyimpan HLW dalam repositori berupa formasi tanah dalam stabil. Beberapa tempat sudah diajukan untuk repositori abadi, seperti di Finlandia, Swedia, Prancis maupun Amerika Serikat. Di Swiss, ada sejenis formasi batuan alam di bawah tanah yang dianggap potensial untuk dijadikan repositori abadi [1,2].

Hanya saja, belum ada satupun dari repositori abadi itu yang digunakan. Repositori di Pegunungan Yucca, Amerika Serikat sendiri progresnya macet, gara-gara pemerintah federal Nevada menolak mengizinkan tempat itu menjadi repositori HLW.

Tapi sebenarnya, kebutuhan akan repositori limbah abadi ini belum terlalu mendesak. Toh, sebenarnya “limbah” ini masih bisa dimanfaatkan ulang di reaktor maju. Selama masih disimpan di kontainer kering, bahan bakar bekas mudah untuk diambil lagi.

Dalam repositori abadi, limbah divitrifikasi dalam bentuk gelas borosilikat dan dikapsulasi dalam dalam silinder stainless steel setinggi 1,3 meter [5]. Dr. Yudiutomo Imardjoko, ilmuwan nuklir Indonesia (dan dosen saya ketika kuliah), merancang desain kontainer limbah abadi yang mendapat pengakuan dari ilmuwan internasional.

Jadi, apa poin yang bisa diambil?

Salah besar kalau menduga teknologi nuklir tidak memiliki solusi mengenai limbah. Untuk semua kategori limbah, teknologi nuklir memiliki metode pengelolaan yang jelas, terstruktur dan sebagian besar sudah dilaksanakan selama puluhan tahun dengan sukses. Tidak ada industri lain yang bisa menyamai prestasi pengelolaan limbah industri nuklir. Tidak pernah ada pula ceritanya limbah nuklir meracuni sungai atau sumber air masyarakat di sekitarnya. It’s simply impossible.

Persoalan bagaimana mengelola limbah radioaktif sudah selesai dari dulu. Yang belum selesai adalah keputusan politik soal daur ulang bahan bakar bekas. Itu saja. Sekali lagi, bukan masalah teknologi, tapi masalah politik.

Referensi

[1] World Nuclear Association. Radioactive Waste Management. http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-wastes/radioactive-waste-management.aspx. Diakses pada 3 April 2018.

[2] Bahman Zohuri, Patrick McDaniel. 2015. Thermodynamics In Nuclear Power Plant Systems. Swiss: Springer International Publishing.

[3] Max Carbon. 2006. Nuclear Power, Villain or Victim? Our Most Misunderstood Source of Electricity, 2nd Edition. Madison: Pebble Beach Publisher.

[4] Begini Cara Batan Kelola Limbah Radioaktif. https://www.viva.co.id/digital/830850-begini-cara-batan-kelola-limbah-radioaktif. Diakses 3 April 2018.

[5] Bernard L. Cohen. 1990. The Nuclear Energy Option. Pittsburgh: Plenum Press.

Bagikan Artikel ini di:

Belajar Pemrograman Semudah Membalik Telapak Tangan

Bagikan Artikel ini di:

Ada yang kram otak ketika belajar koding? Ingin membenturkan kepala supaya meledak syaraf buntunya, atau memang sudah melakukannya? Kalau saya, sudah. Hehe.

Sebenarnya memprogram, atau lebih sering disebut ‘ngoding’(kadang juga disebut bikin script atau apalah), semudah membalik telapak tangan. Karena kalau tidak dibalik, jadinya berdoa. Kan menengadah ke atas.

Telapak tangan sebelum dibalik, berdoa dulu sebelum nulis larik

Ini mau bercanda atau ngelantur? Baik, ini dia:

1. Tulis algoritma dengan bahasa ibu atau bahasa sehari-hari, untuk sementara.

Pada dasarnya, algoritma pemrograman adalah sederetan kode (jangan kode-kodean gitu lah, kaya cewek) yang diperintahkan kepada prosesor untuk mengeksekusinya. Pusing kalau bicara ke kode heksadesimal, kita bicara yang tingkat tinggi saja.

Bahasa pemrograman tingkat tinggi yang terkenal seperti python, m, C++, PHP, Java(sekarang katanya ganti Jakarta) dan sebagainya. Lalu mengapa harus sedemikian macam kalau akhirnya jadi heksadesimal yang sama? Jawabannya ada pada peruntukan aplikasi yang menyesuaikan alur berpikir alami manusia. Penerjemahan dari bahasa tingkat tinggi menjadi bahasa heksadesimal sangat dipengaruhi cara berpikir pencipta program. Jika penyusunnya adalah orang Jawa asli misalnya, hampir bisa dipastikan algoritmanya menggunakan kalimat “kanggone, yen, mangka, nalikane” untuk beberapa fungsi umum, terutama untuk pengambilan keputusan.

Nah, jika belum hafal instruksi-instruksi dari pustaka program semisal stdio.h atau stdafx.h (saya yakin ada yang sudah pusing ketika baca ini), tulis saja dulu perintah-perintah anda secara bersusun dan dengan bahasa masing-masing. Kasihan komputernya kalau dipukuli karena tidak paham omongan anda, dan anda tidak tahu cara ngomong ke dia.

Ini baru nomor satu kok panjang sekali? Pakai baper segala. Baik, sambung saja ke…

2. Pastikan tidak membenci matematika

Namanya juga algoritma, diambil dari nama Al Khawarizm, pengarang kitab Al Hisab wa Muqabbala, singkatnya ‘matematika’. Istilah-istilahnya tidak akan jauh-jauh dari istilah matematika juga. Seperti variabel, fungsi, matriks, vektor, dan sebagainya. Berhubung kode-kode yang ada hanya tulisan-tulisan bermakna tersirat, maka tidak bisa (atau belum ada) penulisan dengan cara papan tulis yang bisa dengan bebas membuat garis dan pecahan atau notas-notasi pembantu.
Kalau sudah alergi dengan matematika, lalu bagaimana? Coba saja langsung ..

3. Ulang terus

Melatih diri membuat program di papan ketik adalah mutlak harus dilakukan. Ini yang paling penting di antara proses belajar pemrograman, dan tentunya di pelajaran lain juga harus ada pengulangan. Apalagi akan sangat banyak sistem perulangan di dalam kode yang kita susun, apalagi jika sudah masuk kecerdasan buatan semacam Jaringan Syaraf Tiruan. Dan namanya mengulang, pasti berputar. Makanya mbulet bukan kotak, kecuali bundaran Simpang Lima Semarang. Hehe.

Bagi pembelajar yang tidak fokus di bidang pemrograman, hal ini menjadi sangat sulit. Akan membutuhkan proses lama. Saya pun juga bukan orang yang mengkhususkan diri di dunia program. Namun demi kemudahan dan pengiritan pekerjaan, suka tak benci, harus memrogram juga.

Jangankan satu buku, satu sub bab saja penulis butuh waktu sebulan sampai paham. Bahkan inisialisasi variabel dan membuat algoritma dasar saja harus nunggu diajari ketika dapat mata kuliah pemrograman. Bertahun-tahun belajar sendiri mengandalkan contoh program jadi, video tutorial, dan tulisan blog serta buku, tidak menghasilkan pemahaman berarti. Di sinilah pentingnya di’ulang’.

Gimana, sudah mau pecah kepala? Daripada bingung, baca dulu kisah ini:

Legenda Arduino

Massimo Banzi dan David Cuartielles, dosen di Italia mendapatkan masalah mengenai mahalnya perangkat keras dan referensi untuk belajar program. Karena mahasiswa dituntut bisa me’ngait’kan perangkat lunak ke perangkat keras, atau istilahnya mengantarmukakan, larik program yang begitu panjang membuat pembelajaran menjadi kurang efisien sedangkan penyelesaian tak kunjung ditemukan sementara materi harus dilanjutkan. Itu baru pemrograman Bahasa C dan C++, belum Assembly apalagi heksadesimal.

Dari masalah itu, beliau berusaha menciptakan suatu Development Board berbasis mikrokontroler ATMEL sekaligus Integrated Development Environtment (IDE) berbasis Java. Adapun Bahasa Pemrograman pada IDE nya adalah C++ yang dimodifikasi melalui library khusus Development Board tersebut. Terciptalah Arduino, Open Source Development Board yang telah mendunia.

Dengan Arduino, siapapun bisa menjadi programmer mikrokontroler. Mengapa? Karena larik programnya yang ringkas (larik yang perlu ditulis pengguna, bukan yang tersembunyi seperti katak di balik tempurung) dan contoh program beserta keterangan yang jelas. dari ‘nol puthul’ sampai belum bisa juga, hehehe. Nggak lah, pasti sampai mahir mahir. Mulai dari mengedipkan LED hingga menggerakkan Motor Stepper, bahkan pesawat tanpa awak seperti kit ArduPilotMEGA.

Kini Arduino dikembangkan hampir di seluruh dunia. Sifatnya yang terbuka dan ringkas membuat siapapun mudah berkontribusi.

Web Arduino

Bagi yang penasaran, kisah Arduino, simak dokumentari dari Massimo Banzi dan tim pencipta Arduino

Sumber lain:

Arduino dan Revolusi Teknologi dengan Konsep Open Source

All about Arduino.

Bagi yang ‘terpaksa’ menulis program, ada buku bagus karangan Dr. Abdul Kadir yang berjudul “Pemrograman C++”. Walau ‘hanya’ C++, buku ini sudah cukup sakit kalau menghantam kepala. C++ menjadi bahasa dasar yang diajarkan di sekolah kejuruan maupun perguruan tinggi. Bagi yang membenci kurung kurawal dan titik koma, silakan bermain dengan python, di mana saya edang mencoba menyelesaikan “Otodidak Pemrograman Python” karya Jubilee Enterprise. Untuk aplikasi pembuat program yang serbaguna dan serbabisa, gunakan codeblocks.

Bagikan Artikel ini di:

Peningkatan Nilai Guna Bahan Bakar Nuklir Dengan Kombinasi PWR-CANDU

Bagikan Artikel ini di:

PLTN kontemporer pada umumnya menggunakan teknologi pressurised water reactor (PWR). Sekitar 64% dari seluruh PLTN di dunia merupakan tipe PWR[1]. Desainnya sudah well-established. Namun, PWR masih memiliki ganjalan pada pemanfaatan bahan bakar.

Konfigurasi reaktor nuklir PWR tidak didesain untuk mampu memanfaatkan potensi bahan bakar secara optimal. Nilai pemanfaatan bahan bakarnya hanya berkisar 0,5%. Angka ini didapatkan dari data bahwa tiap tahunnya, PWR berdaya 1.000 MWe membutuhkan 200 ton uranium alam, tetapi yang mampu ‘dibakar’ hanya 1,2 ton[2]. Hasilnya, sebagian besar potensi uranium masih tersia-siakan.

Bahan bakar nuklir memang murah. Tetapi menyia-nyiakan 99,5% potensi energi yang terkandung di dalamnya juga bukan tindakan bijak.

Baca juga Mengenal Teknologi Reaktor Nuklir Kontemporer

Saat penulis mengikuti FGD Reaktor Daya Eksperimental (RDE) pada Kamis (10/3) 2018, salah satu narasumber sempat mengatakan bahwa kalau Indonesia membangun PLTN skala besar, yang pertama kali dibangun adalah PWR. Penulis tidak tahu seberapa besar kemungkinan pilihan PWR itu akan terealisasi. Namun, seandainya terealisasi, maka harus dipikirkan bagaimana caranya agar pemanfaatan bahan bakar nuklir bisa lebih baik dari sekarang.

Cara terbaik untuk memanfaatkan seluruh potensi uranium selaku bahan bakar nuklir adalah dengan menggunakan reaktor cepat (fast reactor) yang termasuk dalam kategori reaktor maju, misalnya sodium-cooled fast reactor (SFR). Konfigurasi reaktornya didesain agar netron berlebih dari reaksi fisi dapat dimanfaatkan dengan baik oleh uranium-238, sehingga dapat dikonversi menjadi plutonium-239 dengan optimal[3]. Persoalannya, reaktor ini belum sepenuhnya komersial.

Baca juga Perkembangan Teknologi Reaktor Maju Bagian 2

Alternatif lain yang paling dekat adalah dengan menggunakan reaktor nuklir tipe Canadian deuterium uranium (CANDU). Reaktor nuklir tipe ini menggunakan uranium alam sebagai bahan bakarnya, alih-alih uranium diperkaya sebagaimana PWR. Hal ini disebabkan nilai ekonomi netron CANDU lebih baik dari PWR[4]. CANDU menggunakan moderator berupa air berat (D2O), yang menyerap netron lebih sedikit daripada air ringan (H2O). Jadi, netron dapat digunakan secara maksimal oleh bahan bakar.

Walau umumnya menggunakan bahan bakar uranium alam, CANDU dapat menurunkan konsumsi uranium jika menggunakan bahan bakar yang sedikit diperkaya, hingga 1,6%. Mengingat bahan bakar bekas PWR mengandung bahan bakar fisil antara 1,4-1,5%, ada peluang bahwa bahan bakar bekas PWR bisa dimanfaatkan di reaktor CANDU.

Seberapa baik peningkatannya nilai pemanfaatannya?

Ozdemir et al telah menganalisis peluang tersebut dalam jurnalnya, Burnup analysis, natural U requirement and nuclear resource utilization in a combined PWR-CANDU system: Complete coprocessing and DUPIC scenarios[5]. Dalam jurnal ini, disimulasikan seberapa besar potensi peningkatan nilai pemanfaatan uranium jika bahan bakar bekas PWR dipakai di CANDU, dalam hal ini tipe CANDU-6 dengan daya 600 MWe.

Bahan bakar bekas PWR yang disimulasikan memiliki derajat bakar 33.000, 40.000 dan 50.000 MWd/tU*. Masing-masing menggunakan 221,8 , 212,9 dan 206, 8 ton uranium alam per tahunnya. Untuk perbandingan, CANDU-6 yang menggunakan bahan bakar uranium alam menggunakan 159,4 ton uranium alam tiap tahunnya dengan daya yang sama[5].

* Satuan ini menunjukkan berapa daya termal yang mampu dibangkitkan dalam sehari per ton uranium

Skenario yang dipertimbangkan dalam jurnal Ozdemir et al ada dua, yakni complete coprocessing (CC) dan direct use of PWR spent fuel in CANDU (DUPIC). Skenario CC berarti sepenuhnya memisahkan uranium dan plutonium dalam bahan bakar bekas dari produk fisi dan elemen transuranik. DUPIC hanya membersihkan bahan bakar bekas dari produk fisi volatil dan semi-volatil seperti iodin, cesium, kripton, xenon, molybdenum, cadmium dan indium[5]. Produk fisi lain serta elemen transuranik dibiarkan dalam bahan bakar bekas.

Baca juga Menguak Mitos Seputar Limbah Radioaktif

Bagaimana hasilnya?

Pada kedua skenario, terjadi peningkatan nilai pemanfaatan uranium dengan cukup drastis. Dari awalnya butuh sekitar 200 ton uranium alam per tahun, ketika digunakan lagi di CANDU-6, kebutuhan bersihnya turun menjadi 130-160 ton uranium alam. Artinya, CANDU dapat digunakan sebagai pembakar uranium lanjutan dari PWR.

Simulasi yang dilakukan menunjukkan bahwa nilai pemanfaatan bahan bakar pada sistem CC lebih baik dari sistem DUPIC. Derajat bakar uranium pada sistem CC lebih tinggi daripada derajat bakar sistem DUPIC. Hal ini wajar, karena pada sistem DUPIC, tangkapan parasitik netron lebih tinggi, akibat ditinggalkannya sebagian besar produk fisi dan elemen transuranik. Netron yang harusnya ditangkap oleh uranium dan plutonium malah ditangkap oleh produk fisi dan transuranik. Jadi derajat bakar yang dihasilkan pun lebih rendah[5].

Pada kedua skenario, bahan bakar bekas PWR dengan derajat bakar paling rendah (33.000 MWd/tU) memiliki nilai pemanfaatan paling baik. Ozdemir et al menjelaskan bahwa hal tersebut diakibatkan ‘kompetisi’ tangkapan netron. Pada skenario CC, kompetisi terjadi antara kenaikan persen isotop fisil dengan tangkapan parasitik oleh kontaminasi isotop fertil dalam bahan bakar bekas (uranium-236, plutonium-240 dan plutonium-242)[5].

Lebih tingginya tangkapan parasitik pada bahan bakar bekas dengan derajat bakar lebih tinggi (50000 MWd/tU) menyebabkan berkurangnya nilai pemanfaatan netron, selaras dengan turunnya nilai pemanfaatan bahan bakar[5]. Namun, penurunannya tidak begitu besar.

Pada skenario DUPIC, penurunan nliai pemanfaatan bahan bakar juga terjadi, tetapi lebih signifikan. Pasalnya, kompetisi yang terjadi bukan hanya pada naiknya persen isotop fisil dan tangkapan parasitik isotop fertil saja, tapi juga tangkapan parasitik oleh produk fisi dan transuranik[5]. Akibatnya, kenaikan persen isotop fisil tidak linier dengan kenaikan derajat bakar, sehingga menurunkan nilai pemanfaatan bahan bakar.

Hasil simulasi Ozdemir et al dirangkum dalam tabel-tabel berikut.

Tabel 1. Nilai pemanfaatan uranium pada skenario CC (diolah dari Ozdemir et al)

Tabel 2. Nilai pemanfaatan uranium pada skenario DUPIC (diolah dari Ozdemir et al)

Dari sini, tampak bahwa skenario CC lebih optimal dalam memanfaatkan nilai pemanfaatan uranium. Sehingga, dalam sistem kopel antara PWR-CANDU, ditinjau dari nilai pemanfaatannya, skenario CC adalah yang paling layak.

Patut dicatat bahwa penelitian di atas tidak mempertimbangkan biaya dari sistem reprosesing yang dimaksud. Skenario CC jelas akan lebih mahal daripada skenario DUPIC, karena reprosesing yang dilakukan lebih komplit. Namun, mengingat biaya bahan bakar merupakan komponen yang kontribusinya paling kecil dalam PLTN, maka kemungkinan besar biaya bahan bakar finalnya tidak signifikan.

Perlu dicatat juga bahwa peningkatan nilai pemanfaatan uranium terbaik masih berada pada angka 127 ton uranium alam per tahun. Artinya, nilai pemanfaatan bahan bakarnya masih 0,94%. Walau realitanya, peningkatan kurang dari setengah persen ini cukup untuk membangkitkan listrik berlimpah (600 MWe) selama setidaknya setahun.

Karena itu, sistem kopel PWR-CANDU hanyalah alternatif sementara saja. Untuk keberlangsungan energi nuklir yang paling baik, kita tetap harus menggunakan reaktor maju.

Referensi

  1. World Nuclear Association. 2016. World Nuclear Performance June 2016. London: WNA.
  2. Jacopo Buongiorno. 2010. Heavy Water, Gas and Liquid Metal Cooled Reactor. Massachusetts: Center for Advanced Nuclear Energy Systems, Massachusetts Institute of Technology.
  3. World Nuclear Association. Generation IV Nuclear Reactors. Diperbarui Desember 2017. (http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-power-reactors/generation-iv-nuclear-reactors.aspx), diakses 17 Januari 2018.
  4. William Garland (peny.). 2015. The Essential CANDU, A Textbook on the CANDU Nuclear Power Plant Technology. Kanada: University Network of Excellence in Nuclear Engineering.
  5. Levent Ozdemir et al. 2016. Burnup analysis, natural U requirement and nuclear resource utilization in a combined PWR-CANDU system: Complete coprocessing and DUPIC scenarios. Progress in Nuclear Energy 91:140-146.
Bagikan Artikel ini di: