Membongkar Mitos Negative Pricing Listrik Jerman

Bagikan Artikel ini di:

Di media sosial, meme tentang Jerman “membayar” pelanggan untuk menggunakan listrik kembali beredar. Klaimnya, hal itu merupakan keberhasilan dari “energi terbarukan,” yang kemudian membuat publik berkhayal hal tersebut bisa diterapkan di Indonesia. Meme tersebut bukan meme baru, tetapi entah kenapa kembali bersirkulasi.

Gambar 1. Meme tentang kelebihan pasokan listrik berlebih yang disalahpahami.

Pertanyaannya, benarkah isi meme tersebut? Ramainya penyebaran meme tentang negative pricing dengan sentiment positif mengisyaratkan bahwa publik sama sekali tidak paham tentang sistem kelistrikan di Jerman.

Pertama, patut dipahami dulu bahwa sistem kelistrikan di Jerman terprivatisasi total [1]. Artinya, mulai dari sektor hulu sampai hilir sama sekali tidak dipegang oleh negara, melainkan oleh swasta. Pembangkitan listrik, transmisi listrik, distribusi listrik, bisa dipegang oleh perusahaan yang berbeda-beda. Negara tidak hadir dalam bentuk BUMN, perannya hanya sebagai regulator [2].

Baca juga: Meluruskan Salah Kaprah Tentang Membaca Kapasitas Pembangkit Listrik

Kedua, penguasaan total oleh swasta berarti penyediaan layanan kelistrikan berbasis pada untung-rugi, bukan murni pelayanan masyarakat [3]. Semua perusahaan yang terlibat pasti mengharapkan keuntungan, dan akan menjual “elektron” ke perusahaan di level di bawahnya dengan margin keuntungan.

Sebagai ilustrasi, misalkan harga listrik dari pembangkit seharga USD 3 sen/kWh. Perusahaan pembangkit kemudian menjual ke perusahaan transmisi seharga USD 6 sen/kWh. Lalu, perusahaan transmisi menjual ke perusahaan distribusi seharga USD 9 sen/kWh. Masyarakat kemudian membayar USD 15 sen/kWh ke perusahaan distribusi setelah melewati perusahaan jasa sales listrik. Jadi, harga keluar dari pembangkit ke pengguna naik 500%! Belum termasuk berbagai pajak dan biaya yang harus dibayarkan.

Ketiga, jika listrik dikuasai swasta dan jelas bahwa orientasi mereka adalah keuntungan, maka dari mana ceritanya mereka bisa membayar masyarakat untuk memakai listrik? Jawabannya sederhana: SUBSIDI [4]. Negara memberi subsidi, melalui berbagai jenis peraturan dan regulasi  Subsidi ke siapa? Perusahaan energi! Khususnya yang mau menggunakan “energi terbarukan,” yang notabene menjadi bahasan meme tersebut.

Walau sering digembargemborkan murah, nyatanya “energi terbarukan” itu tidak murah dan sulit untuk berharap bisa benar-benar murah. Berita-berita tentang panel surya dan turbin angin harganya semakin lama semakin turun adalah bagian dari How to Lie with Statistics [5]. Harga pembangkit lebih murah tidak secara langsung menyebabkan harga listrik murah, karena masih tergantung pada aspek-aspek lain, entah itu usia pakai, faktor kapasitas, maupun integrasi dengan jaringan listrik.

“Energi terbarukan” sangat tergantung pada belas kasih cuaca yang tidak selalu stabil. Karena keandalannya yang rendah dan site-limited, “energi terbarukan” akhirnya menjadi mahal [6]. Ini merupakan sifat melekat dan tidak bisa diakal-akali menggunakan teknologi lain. Masalah fisika, bukan engineering.

Berdasarkan alasan tersebut, maka wajar jika perusahaan swasta harus diiming-imingi insentif dan subsidi dulu supaya mau berinvestasi di “energi terbarukan.” Kalau tidak ada subsidi, ekspansi “energi terbarukan” tidak akan seperti sekarang. Warren Buffett, miliuner yang berinvestasi di energi bayu, mengakui terang-terangan bahwa satu-satunya alasan membangun turbin angin adalah karena adanya subsidi dari negara [7].

Baca juga: Mengukur Sustainabilitas Energi Nuklir Dengan Uranium dan Thorium Lokal

Kelima, kenapa bisa terjadi negative pricing? Listrik yang terprivatisasi penuh membuat hukum pasar bekerja: suplai berlebih, harga jatuh. Sifat sistem kelistrikan adalah produksi dan konsumsi harus sama, kalau tidak jaringan listrik bisa terganggu bahkan jebol. Negative pricing terjadi ketika produksi dari “energi terbarukan” berlebih tetapi permintaan rendah. Bauran “energi terbarukan” dalam jaringan listrik dapat menimbulkan power surge utamanya ketika matahari sedang bersinar sangat terang atau angin berembus kencang [8]. Hal ini menyebabkan pembangkitan listrik jadi sangat berlebih dan tidak sesuai dengan kebutuhan, sehingga membahayakan jaringan. Untuk mencegah gangguan pada sistem pembangkit maupun jaringan listrik, perusahaan yang mendapat subsidi dari negara menggunakan subsidi itu untuk “membayar” masyarakat agar menggunakan listrik.

Jadi pada hakikatnya, negative pricing tidak pernah disebabkan oleh harga “energi terbarukan” yang murah, melainkan subsidi negara/pemerintah pada perusahaan kelistrikan yang kemudian diberikan pada masyarakat.

Keenam, harga wholesale tidak sama dengan harga retail. Dalam pasar kelistrikan yang terliberalisasi, harga listrik berubah dari waktu ke waktu [9]. Dari harga sangat mahal menjadi sangat murah bahkan negatif. Pertanyaannya, berapa lama negative wholesale price itu terjadi? Apakah lebih lama atau lebih sebentar dari expensive wholesale price?

Baca juga: Mengukur Dampak Iklim Dari Pemanfaatan Energi Nuklir

Realitanya, negara-negara yang banyak mengintegrasikan “energi terbarukan” ke jaringan listrik mereka memiliki retail price, alias harga riil, paling mahal. Denmark, sebagai contoh, retail price listrik mereka mencapai EUR 31,23 sen/kWh, sementara Jerman mencapai EUR 30 sen/kWh. Angka-angka tersebut merupakan harga tertinggi di Eropa. Sementara, negara-negara dengan bauran “energi terbarukan” lebih rendah, seperti Inggris Raya dan Prancis, memiliki retail price lebih rendah (EUR 20,24 sen/kWh dan EUR 17,99 sen/kWh) [10].

Gambar 2. Harga listrik rumah tangga di Eropa. Tampak bahwa Denmark (DK) dan Jerman (DE) termasuk yang paling mahal. (sumber: Eurostat)

Di Amerika Serikat, California memiliki bauran “energi terbarukan” cukup tinggi. Namun, harga listriknya lebih tinggi daripada rerata negara-negara bagian Amerika Serikat lain dengan bauran “energi terbarukan” lebih rendah. Padahal, California juga mengalami negative pricing [11].

Gambar 3. Harga listrik di California lebih tinggi dari rerata Amerika Serikat (sumber: Environmental Progress)

Dengan demikian, walau terkesan bahwa masyarakat “dibayar” untuk menggunakan listrik, dibandingkan dengan negara lain yang sistem kelistrikannya tidak serumit Jerman (dan negara dengan bauran “energi terbarukan” tinggi lain), harga yang harus dibayarkan masyarakat untuk listrik justru lebih mahal! Bauran “energi terbarukan” lebih dari 25% dalam jaringan listrik akan meningkatkan probabilitas terjadinya negative pricing secara eksponensial, dan ini jelas bukan hal yang sehat [12].

Memahami informasi secara setengah-setengah memang memiliki kecenderungan menyesatkan. Untuk menilai secara adil, harus dipahami sistem kelistrikan yang berlaku secara keseluruhan. Terkait kasus negative pricing, maka pemahaman menyeluruh membuktikan pada kita bahwa realitanya sama sekali berbeda dengan pemahaman publik. Bahwa “energi terbarukan” memang menyebabkan negative pricing, tetapi tidak membuat harga listrik keseluruhan lebih murah, malah sebenarnya lebih mahal.

Referensi

  1. Matthias Heddenhausen, 2007. Privatisations in Europe’s liberalised electricity markets – the cases of the United Kingdom, Sweden, Germany, and France. Berlin: Research Unit EU Integration.
  2. Torsten Brandt, 2006. Liberalisation, privatisation and regulation in the German electricity sector. Dusseldorf: Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliches Institut.
  3. Hannes Weigt, 2009. A Review of Liberalization and Modeling of Electricity Markets. Available online at https://mpra.ub.uni-muenchen.de/65651/
  4. Andrei Morch et al, 2016. Post-2020 framework for a liberalised electricity market with a large share of renewable energy resources. Norway: Market4Res.
  5. Darrell Huff, 1954. How to Lie with Statistics. New York: W. W. Norton & Company.
  6. Andika Putra Dwijayanto, 2017. Let’s Run the Numbers: Menguji Klaim Antara Energi Nuklir dan “Energi Terbarukan”. Available online at http://bit.ly/letsrunnumber
  7. Nancy Pfotenhauer. Big Wind’s Bogus Subsidies. Accessed from https://www.usnews.com/opinion/blogs/nancy-pfotenhauer/2014/05/12/even-warren-buffet-admits-wind-energy-is-a-bad-investment
  8. Liam Stoker. ‘Unprecedented’ events send UK power market into negative pricing for six hours straight. Accessed from https://www.current-news.co.uk/news/unprecedented-events-send-uk-power-market-to-negative-pricing-for-six-hours-straight
  9. International Energy Agency, 2005. Lesson from Liberalised Electricity Markets. Paris: IEA.
  10. Electricity Price Statistics. Accessed from https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Electricity_price_statistics
  11. Environmental Progress. California. Accessed from http://environmentalprogress.org/california
  12. Milou J. Saraber, 2016. Negative Electricity Prices in the German Electricity Market. Thesis, Rotterdam School of Management, Erasmus University.
Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Mengganti Energi Nuklir Dengan Energi Terbarukan Bukanlah Ide Bagus—Setidaknya di Inggris dan Swedia

Bagikan Artikel ini di:

Perubahan iklim menjadi salah satu isu lingkungan yang paling disorot di abad 21. Pembakaran energi fosil secara besar-besaran sejak dimulainya Revolusi Industri telah menyebabkan konsentrasi gas rumah kaca (GRK) di atmosfer semakin bertambah. Alih-alih berkurang, pembakaran energi fosil semakin lama semakin bertambah seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk, yang meniscayakan peningkatan kebutuhan energi. Tercatat, pada tahun 2017, lebih dari 33 milyar ton CO2 dilepaskan ke atmosfer sebagai imbas konsumsi energi fosil [1]. Untuk menambah kabar buruk, tren selama sembilan tahun terakhir cenderung terus meningkat!

Gambar 1. Emisi Karbon Dunia 2009-2017 (sumber: BP Statistical Review of World Energy 2018)

Untuk mencegah dampak katastropik yang dapat disebabkan perubahan iklim, seruan revolusi energi menuju energi bersih pun banyak didengungkan. Namun, ada hal yang menggelikan dalam seruan revolusi ini: energi nuklir, sebagai energi yang tidak melepaskan emisi GRK, dikriminalisasi nyaris sama buruknya dengan energi fosil. Bahkan, laporan Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) terbaru secara mengerikan melemparkan penyesatan-penyesatan terhadap energi nuklir [2]!

Baca juga Seberapa Besar Radiasi PLTN Yang Dilepaskan Ke Lingkungan?

Bias anti-nuklir ini sebenarnya mengherankan, karena justru berdasarkan analisis IPCC sendiri [3], energi nuklir adalah energi paling bersih, hanya melepaskan 12 g CO2 ekivalen/kWh listrik, setara dengan energi bayu. Lalu, kontras dengan pemahaman publik, energi nuklir adalah energi paling selamat sejauh ini. Hal ini disebabkan angka kematian per TWh energi nuklir paling rendah, yakni 0,04 kematian per TWh [4].

Kecenderungan irasional anti-nuklir telah menyebabkan sebagian negara memilih untuk phase-out energi nuklir dan berniat menggantinya dengan so-called “energi terbarukan”, yakni energi bayu dan energi surya. Mengganti PLTN dengan turbin angin dan panel surya. Walau sekilas ide ini terkesan menarik dan populer, tapi tidak meyakinkan berdasarkan matematika. Setidaknya, sebagaimana studi yang dilakukan di Inggris dan Swedia.

Tim Yeo, Ketua New Nuclear Watch Institute (NNWI), lembaga think-tank nuklir yang berbasis di Inggris, menyoroti ide untuk mempensiunkan PLTN-PLTN yang ada di Inggris Raya dan menggantinya dengan turbin angin plus gas alam [5]. Kenapa harus ada gas alam? Karena sifat alami turbin angin yang intermiten—angin tidak berembus 24 jam dalam sehari, sehingga waktu kosong itu harus diisi dengan pembangkit lain. Pembangkit apa? Ya gas alam itu, karena kemampuannya untuk ramp-up dan ramp-down yang cepat.

Tapi apakah itu pilihan yang tepat? NNWI menganalisis skenario emisi CO­2 di Inggris pada tahun 2030 dalam dua skenario. Pertama, ketika energi nuklir dipensiunkan total dari jaringan listrik pada tahun 2030. Hal ini memungkinkan terjadi, karena setengah dari kapasitas PLTN di Inggris akan memasuki masa pension pada tahun 2025. Jadi, listrik di Inggris hanya berasal dari energi bayu dan gas alam saja. Pada skenario ini, energi bayu diasumsikan memiliki daya terpasang 30 GWe [5].

Baca juga Benarkah Nuklir Mahal? Tanggapan Untuk Arcandra Tahar

Skenario kedua, energi nuklir tidak dipensiunkan melainkan diganti dengan yang baru, baik itu Hinkley Point C, Wylfa Newydd dan lainnya. Sehingga, nuklir akan menjadi bauran listrik bersama-sama energi bayu dan gas alam. Namun, pada skenario ini, energi bayu hanya akan berkontribusi sebesar 25 GWe [5].

Dalam studi ini, NNWI menganalisis skenario mana yang paling murah harga listriknya dan emisi CO2 yang dihasilkan paling rendah. Hasil studi terkait emisi CO2 adalah sebagai berikut.

Gambar 2. Emisi CO2 antara skenario nuklir (kiri) dan pensiun nuklir (kanan)

Jelas sekali bahwa emisi CO2 jauh lebih banyak dihasilkan jika nuklir dipensiunkan. Apa pasal? Energi bayu tidak bisa berdiri sendiri, butuh backup pembangkit lain. Semakin tinggi bauran energi bayu, semakin tinggi pula bauran gas alam. Artinya, semakin besar polusi yang dihasilkan. Studi yang dilakukan Yeo menunjukkan bahwa emisi CO2 akan naik dai 51 g CO2/kWh pada skenario bauran nuklir menjadi 186 g CO2/kWh pada skenario nuklir pensiun. Emisinya naik 265% dari kondisi awal! [5]

Tidak hanya membuat emisi naik, tapi opsi pensiun nuklir juga menyebabkan harga listrik naik. Jika masih menggunakan nuklir, nilai levelised cost of electricity (LCOE) hanya sebesar GBP 82/MWh atau GBP 8,2 pence/kWh. Dirupiahkan, sekitar Rp 1.660/kWh, termasuk murah untuk Eropa Barat. Sementara, menggunakan opsi pensiun nuklir, LCOE naik menjadi GBP 95/MWh atau GBP 9,5 pence/kWh. Dirupiahkan, sekitar Rp 1.921/kWh [5].

Gambar 3. LCOE pada skenario pensiun nuklir (atas) dan nuklir (bawah)

Kenaikan tarif listrik ini mudah dipahami. Pertama, energi nuklir masih lebih murah daripada energi bayu, terlepas dari propaganda kalangan pro-“energi terbarukan”. Pasalnya, energi bayu tidak beroperasi setiap saat, sementara nuklir bisa beroperasi 24×7. Sehingga, load factor nuklir lebih tinggi.

Kedua, pada skenario pensiun nuklir, gas mengambil alih setengah dari kapasitas pembangkitan di Inggris. Harga gas alam yang mahal ketika dikonversi menjadi biaya bahan bakar akhirnya menjadi beban utama bagi jaringan listrik Inggris, seandainya skenario seperti ini terjadi.

Jadi jelas, mempensiunkan nuklir demi “energi terbarukan” bukan ide bagus di Inggris. Karena realitanya, energi bayu tetap membutuhkan energi fosil berupa gas alam sebagai backup.

Bagaimana di Swedia?

Pada tahun 2015 lalu, muncul wacana untuk menutup empat PLTN tertua di Swedia pada tahun 2020, termasuk pelarangan untuk membangun PLTN baru. Walau akhirnya wacana ini berubah pada tahun 2016, dengan diizinkannya dibangun hingga 10 PLTN baru untuk menggantikan PLTN yang ditutup, sebuah studi yang dilakukan F. Wagner dan E. Rachlew telah dipublikasikan pada tahun yang sama, untuk menilai skenario apabila energi nuklir di Swedia diganti dengan energi bayu [6].

Studi ini mengasumsikan energi nuklir diganti sebagian dan sepenuhnya oleh energi bayu, sembari menganalisis apakah energi hidro bisa menyesuaikan pembangkitan listrik dari energi bayu yang bersifat intermiten. Basisnya adalah data beban kelistrikan pada tahun 2013, yang didominasi oleh energi nuklir dan hidro. Pembangkitan energi hidro diasumsikan tetap, sehingga yang dinaikkan adalah bauran energi bayu terhadap nuklir [6].

Gambar 4. Beban listrik Swedia standar

Hasilnya, ketika energi nuklir dipangkas setengahnya, kapasitas energi bayu harus dinaikkan lebih dari dua kali lipat, dari 4,47 GWe pada saat itu menjadi 11,2 GWe [6]. Pada kondisi ini, dibutuhkan sedikit backup energi karena keterbatasan pembangkitan hidro. Backup ini kemungkinan besar adalah gas alam, yang seperti dinyatakan sebelumnya, dapat ramp up dan ramp down dengan cepat menyesuaikan kebutuhan jaringan listrik.

Gambar 5. Beban listrik Swedia dengan nuklir dipangkas setengahnya. Backup daya mulai digunakan.

Ketika nuklir dipangkas habis, kapasitas energi bayu harus ditingkatkan menjadi 22,3 GWe. Kondisi ini membutuhkan backup daya sebesar 8,6 GWe yang memiliki faktor kapasitas dan keekonomisan rendah [6]. Lagi-lagi yang digunakan pasti gas alam. Backup daya juga harus ada demi ‘menghaluskan’ gradien daya yang tajam, akibat sifat intermiten energi bayu.

Gambar 6. Beban listrik Swedia dengan nuklir dihilangkan. Penggunaan backup daya lebih tinggi lagi untuk mengompensasi sifat intermiten energi bayu.

Backup daya menggunakan gas alam bersifat kontraproduktif dengan usaha memitigasi perubahan iklim. Pasalnya, emisi spesifik listrik Swedia naik dari 23 g CO2/kWh menjadi 34 g CO2/kWh, naik 50% [6]. Tidak sebesar kenaikan di Inggris, tapi cukup signifikan dibandingkan emisi pada awalnya.

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

Untuk mengganti energi nuklir berkapasitas 9 GWe di Swedia, dibutuhkan 22,3 GWe energi bayu dan 8,6 GWe pembangkit gas alam. Ditambah lagi, instalasi energi bayu sebesar itu lebih besar dua kali lipat daripada kapasitas terpasang energi bayu dan surya per kapita di Jerman pada tahun 2016. Mengingat Jerman mengalami kenaikan tarif listrik karena penggunaan energi bayu dan surya, bisa dibayangkan kenaikan tarif listrik di Swedia dengan kapasitas spesifik dua kali lipatnya.

Jadi, di Swedia pun bukan ide bagus untuk mengganti energi nuklir dengan energi bayu.

Kedua studi ini menyoroti hal yang sama, bahwa so-called “energi terbarukan” tidak bisa berdiri sendiri untuk menggantikan energi fosil. Pasti harus dibarengi dengan penggunaan energi fosil. Padahal, penggunaan energi fosil justru bertentangan dengan usaha untuk mitigasi perubahan iklim. Alih-alih mereduksi emisi karbon, yang ada justru membuatnya meningkat!

Mengganti energi nuklir dengan so-called “energi terbarukan” tidak pernah berimbas baik dan bertentangan dengan fundamental mitigasi perubahan iklim, yakni memangkas emisi karbon. Justru, energi nuklir telah terbukti secara historis berdampak positif pada mitigasi perubahan iklim dan mencegah kematian jutaan manusia akibat polusi energi fosil [7]. Bias anti-nuklir yang melandasi tindakan irasional ini harus segera dihentikan. Kebijakan energi harus dibuat berdasarkan sains, bukan bias irasional.

 

Referensi

  1. British Petroleum. BP Statistical Review of World Energy June 2018. London: BP.
  2. Michael Shellenberger. Anti-Nuclear Bias of UN and IPCC Is Rooted In Cold War Fears of Atomic and Population Bombs. (https://www.forbes.com/sites/michaelshellenberger/2018/10/09/anti-nuclear-bias-of-u-n-ipcc-is-rooted-in-cold-war-fears-of-atomic-and-population-bombs/#60efd4f65dd6). Diakses 10 Oktober 2018.
  3. 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.
  4. Brian Wang. Update of Death per Terawatt hour by Energy Source. (https://www.nextbigfuture.com/2016/06/update-of-death-per-terawatt-hour-by.html). Diakses 10 Oktober 2018.
  5. The New Nuclear Watch Institute. 2018. The False Economy of Abandoning Nuclear Power: Techno-Zealotry and the Transition Fuel Narrative. London: NNWI.
  6. F. Wagner dan E. Rachlew. 2016. Study on a hypothetical replacement of nuclear electricity by wind power in Sweden. European Physical Journal Plus 131: 173.
  7. R Andika Putra Dwijayanto. Mengukur Dampak Iklim Dari Pemanfaatan Energi Nuklir. (https://warstek.com/2018/06/11/nukliriklim). Diakses 11 Oktober 2018.
Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Menjadikan Energi Nuklir “Terbarukan”: Metode Ekstraksi Uranium Dari Air Laut

Bagikan Artikel ini di:

Sejauh ini, energi nuklir belum dianggap sebagai “energi terbarukan”. Anggapannya, ketersediaan bahan bakar nuklir, yakni uranium dan thorium, terbatas dan bisa habis. Sementara “energi terbarukan” seperti energi surya dan bayu tidak. Walau realitanya, semua moda energi itu terbatas dan suatu saat pasti habis (energi surya dan bayu akan habis ketika matahari menelan bumi di akhir usianya).

Namun, jika dilihat dari perspektif lain, energi nuklir bisa dianggap sebagai “terbarukan”. Caranya adalah dengan mengekstrak uranium dari air laut.

Tidak banyak orang yang tahu bahwa air laut mengandung uranium. Kelarutan uranium dalam air laut memang kecil, rerata hanya 3 ppb (part per billion), atau sekitar 3 mikrogram per liter air. Namun, mengingat volume air laut sangat besar, sekitar 1,37 milyar km3, maka kandungan uranium di dalamnya juga luar biasa besar, mencapai 4,5 milyar ton [1].

Sebagai perspektif, satu unit PLTN tipe LWR berdaya 1000 MWe membutuhkan 200 ton uranium tiap tahunnya [2], sementara PLTN maju seperti MSR dan SCFR berdaya sama membutuhkan 800-1000 kg uranium tiap tahun [3]. Konsumsi listrik dunia tahun 2016 mencapai sekitar 22 ribu TWh [4]. Jika 10% saja dari potensi uranium air laut bisa diekstrak, menggunakan PLTN maju, maka 10% potensi itu cukup untuk menerangi seluruh dunia selama 161 ribu tahun ke depan!

Baca juga Perkembangan Teknologi Reaktor Maju, Bagian 1

Konsentrasi uranium dalam air laut dikendalikan oleh reaksi kimia ajeg antara air dan bebatuan yang mengandung uranium. Jadi, ketika sejumlah uranium diekstrak dari air laut, jumlah yang sama dilepaskan oleh bebatuan ke laut untuk menggantikannya [5]. Dengan demikian, uranium dalam air laut senantiasa “terbarukan”, secara praktis hingga planet ini menemui ajalnya kelak. Menurut Dr. James Conca, mustahil bagi manusia untuk mengekstrak uranium dengan cukup cepat untuk menurunkan konsentrasinya dalam air laut, karena suplainya akan terus menerus terbarukan! [6]

Ide untuk mengekstrak uranium dari air laut sudah ada beberapa saat setelah Perang Dunia II. Namun, saat itu, menambang uranium di daratan masih dianggap lebih praktis dan murah [1]. Saat inipun, kendala terbesar dalam mengekstrak uranium dari air laut adalah membuat material yang bisa mengekstrak uranium dengan biaya setara penambangan uranium di daratan [7].

Baca juga Menguji Sustainabilitas Energi Nuklir Dengan Uranium dan Thorium Domestik

Pada tahun 2002, kelompok dari Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) mendesain fabrik absorben polimer untuk mengekstrak uranium dari air laut. Fabrik ini mengandung kelompok amidoksin yang mampu membentuk ikatan kompleks dengan ion uranil trikarbonat. Fabrik ini direndam dalam laut selama 450 hari dan didapatkan 1,083 gram uranium [1]. Estimasi biayanya saat itu mencapai JPY 25.000 per kg uranium, atau sekitar USD 300 per kg uranium [1]. Harga ini masih sekitar 3x lipat harga uranium yang ditambang di darat.

Tahun 2016, Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) dan Oak Ridge National Laboratory (ORNL) mengeluarkan hasil penelitian mereka, yang melanjutkan penelitian JAERI [7]. Serat polietilen yang di-coating dengan amidoksin digunakan untuk mengikat senyawa uranium dioksida yang terlarut dalam air laut. Serat tersebut direndam selama sebulan, lalu ditarik kembali ke permukaan untuk diolah menggunakan perlakuan asam. Perlakuan ini memisahkan uranium dalam bentuk uranium kompleks dan meregenerasi serat sehingga bisa digunakan berulang kali. Pengujian PNNL kala itu menunjukkan bahwa mereka mampu mengekstrak 6 gram uranium per kg adsorben setelah direndam 50 hari dalam air laut,

Gambar 1. Serat adsorben uranium air laut, gambar dipapari sinar fluoresens (sumber: Forbes)

Penelitian PNNL terbaru menunjukkan hasil yang lebih menjanjikan lagi. Material adsorben berupa serat akrilik ini dikembangkan oleh perusahaan energi bersih LCW Supercritical Technologies dan didukung oleh PNNL. Ujicoba yang dilakukan PNNL menghasilkan yield setara dengan serat polietilen yang dikembangkan sebelumnya, berkisar 5 gram uranium per kg adsorben setelah direndam sebulan [8]. Serat akrilik ini lebih murah dan lebih durable, sehingga diproyeksikan biaya ekstraksinya bisa setara dengan biaya penambangan uranium di darat.

Chien WAi, presiden LCW, juga mengatakan bahwa limbah benang. Serat ini berpotensi pula untuk digunakan dalam pembersihan air laut serta untuk mengekstrak logam lain, misalnya Vanadium [8].

Gambar 2. Yellowcake pertama yang berhasil diekstrak serat akrilik yang dikembangkan LCW (sumber: World Nuclear News)

LCW berniat untuk mengajukan pendanaan tambahan untuk menguji performa serat akriliknya di Teluk Meksiko, dipimpin oleh PNNL. Material serat akrilik ini bekerja lebih baik di air hangat, sehingga laju ekstraksinya bisa ditingkatkan hingga 3-5 kali lipat di perairan utara Amerika Serikat yang relatif dingin. Hal ini dapat meningkatkan keekonomiannya lebih jauh [8].

Baca juga Menguak Mitos Bahaya Limbah Radioaktif

Bahan bakar nuklir merupakan komponen pembiayaan paling rendah dalam PLTN, sehingga sekalipun harga uranium 10x lebih mahal dari harga saat ini, dampaknya terhadap harga listrik tidak begitu signifikan. Khususnya di reaktor maju. Namun, kunci paling penting dari penelitian ini adalah menjadikan uranium benar-benar “terbarukan”, dengan suplai yang melimpah di lautan dan terus menerus diperbarui dari batuan di kerak bumi. Ketika ekstraksi uranium dari air laut sudah benar-benar komersial, maka secara praktis energi nuklir pun benar-benar “terbarukan”, cukup untuk memenuhi kebutuhan energi umat manusia hingga bumi ditelan matahari di akhir hayatnya.

Referensi

  1. Ken Ferguson. Uranium Extraction from Seawater. (http://large.stanford.edu/courses/2012/ph241/ferguson2/). Diakses pada 27 Juni 2018.
  2. Jacopo Buongiorno. 2010. PWR Description. Massachusetts: Center for Advanced Nuclear Energy Systems, Massachusetts Institute of Technology.
  3. Andika Putra Dwijayanto. 2016. Kenapa Energi Nuklir? Yogyakarta.
  4. Electricity Domestic Consumption. (https://yearbook.enerdata.net/electricity/electricity-domestic-consumption-data.html). Diakses pada 27 Juni 2018.
  5. Canadian Nuclear Association. There’s Uranium in Seawater. And It’s Renewable. (https://cna.ca/news/theres-uranium-seawater-renewable/). Diakses pada 27 Juni 2018.
  6. James Conca. Is Nuclear Power A Renewable Or A Sustainable Energy Source? (https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2016/03/24/is-nuclear-power-a-renewable-or-a-sustainable-energy-source/#59faaca6656e). Diakses pada 27 Juni 2018.
  7. James Conca. Uranium Seawater Extraction Makes Nuclear Power Completely Renewable. (https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2016/07/01/uranium-seawater-extraction-makes-nuclear-power-completely-renewable/#2f80da96159a). Diakses pada 27 Juni 2018.
  8. World Nuclear News. First yellowcake from seawater for US team. (http://www.world-nuclear-news.org/UF-First-yellowcake-from-seawater-for-US-team-1406187.html). Diakses pada 27 Juni 2018.
Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di: