PEMANFAATAN ENERGI NUKLIR UNTUK

PEMBANGKIT LISTRIK

PEMANFAATAN ENERGI NUKLIR UNTUK

PEMBANGKIT LISTRIK

MANFAAT

MUDHARAT

BERMANFAAT bila sesuai tujuannya!!

www.kompas.com

photos.ibibo.com/photo/937347ianarief.multiply.com/journal

MANFAAT

MUDHARAT

Nuklir untuk tujuan DAMAI

www.batan.go.id/artikel/

infosekejap.blogspot.com/2009/

BOMsia-sia

atau

Reaksi nuklir adalah reaksi yang melibatkan inti atom.

Reaksi Nuklir

Reaksi Fisi (Pembelahan Inti Atom)

Reaksi Fusi (Penggabungan Inti Atom)

Panas

Atom terbelah menghasilkan panas dan neutron

Neutron

NEUTRONNEUTRON

UU235235

UU235235

UU238238

XX

XX

XXUU235235TENAGA NUKLIR adalah

tenaga dalam bentuk apapun yang dibebaskan dalam proses transformasi inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber radiasi pengion.

PEMANFAATAN IPTEK NUKLIR BIDANG NON ENERGI

Pemanfaatan Iptek Nuklir Bidang Energi

Mengapa Nuklir ?

PLTS PLTN

PLTB

PLTA

PLTP

Minyak dan Gas

Batubara

Diversifikasi EnergiDiversifikasi penggunaan energi primer

untuk pembangkit listrik dan mengurangi kebergantungan terhadap energi fosil

(khususnya minyak bumi) Konservasi Energi

Efisiensi energi untuk mengurangi konsumsi energi primer dalam negeri (BBM) dan meningkatkan nilai tambah

penggunaan energi

Sekuriti Energi dan Kemandirian Energi

Proteksi Lingkungan Hidup

Mengurangi Sox, NOx and emisi gas rumah kaca untuk mendukung pembanguan

berkelanjutan dan minimalisasi ekternalitis

Harga ListrikMengurangi biaya produksi listrik harga

listrik

Penguasaan Teknologi TinggiMeningkatkan kapasitas industri nasional (meningkatkan TKDN secara bertahap)

Kandungan energi tinggi dan kestabilan penyedian bahan bakar

= =

Uranium1 kg

Minyak bumi9000 drum

Batubara3000 ton

Jumlah Bahan Bakar selama 1 tahun untuk pembangkit 1000 MW

Uranium LNG Minyak Batubara

20 ton 1,1 juta ton 1,5 juta ton 2,2 juta ton

1,1 juta ton 1,5 juta ton 2,2 juta ton

Reaktor Riset

Pembangkitan Energi Listrik

Reaktor Daya

Jenis Reaktor Nuklir

Ruang Kontrol UtamaPembuatan Radioisotop

n + Co-59 Co-60

Saat ini Indonesia memiliki 3 reaktor riset / penelitian yang dimanfaatkan

untuk produksi radioisotop, penelitian material, pelatihan operator reaktor

dan penelitian lain.

Reaktor Kartini, YogyakartaDioperasikan tahun 1979, daya 100 kWt

Reaktor G.A. Siwabessy, Serpong

Dioperasikan tahun 1987, daya 30 MWt

Reaktor Triga2000, BandungDioperasikan tahun 1964, daya 2 MWt

Reaktor Nuklir Riset Indonesia

Pembangkit Uap, Turbin, Generator

PLTN = PLTU

Panas

Produksi Uap

Uap

Turbin

Generator

Listrik

Efisiensi termal sama-> efek termal sama

Amil Mardha

Tipe PLTN (BWR)

Tipe PLTN (PWR)

Steam

Reaktor Air Tekan

Reaktor Air Didih

KONSEP REAKTOR NUKLIR KOGENERASI

EFISIENSITERMODINAMIKASIKLUS TOTAL ~85%

/PENCAIRAN/GASIFIKASI BATU BARA

Turbin/power generation (listrik)

REAKTOR

Produksi Hidrogren

Gasifikasi & Pencairan Batubara

Desalinasi air laut

Enhanced Oil Recovery

Penambangan Uranium

Pengolahan menjadi pelet bahan bakar

Bahan bakar nuklir adalah semua jenis material yang dapat digunakan dalam reaksi nuklir.

Dua jenis bahan bakar nuklir adalah:

- Bahan Fissil, contoh : Uranium-235, Uranium-233, Plutonium

- Bahan Fertil, contoh : Thorium-232, Uranium-238

Bahan Bakar Reaktor Nuklir

20 gr e UO2 = 2,24 ton Batubara

BERBAHAYA!!!!

AMAN!!!!

AMAN bila:- dikerjakan oleh personil yang

kompeten dan berkualifikasi

KURANG AMAN!!!!AMAN!!!!

AMAN bila:- dilengkapi dengan sarana

keselamatan dengan standar tinggi

ASPEK KESELAMATAN: MULTIPLE BARRIERDEFENSE IN DEPTH

Penghalang Ganda (multiple barrier)Sistem penghalang fisik ganda yang bertugas

untuk mengungkung zat radioaktif agar tidak keluar ke lingkungan bebas.Penghalang fisik ganda terhadap pelepasan z.r.a diberikan oleh:

matrik bahan bakar (fuel meat); kelongsong bahan bakar; sistem Pendingin Primer; sungkup Reaktor dan gedung reaktor

Bentuk Sistem Keselamatan PLTN

a. Elemen bakar:Sebagian besar (>90 %) zat radioaktif hasil belahan tersimpan dalam matriks bahan bakarSebagian kecil (<10%) dapat berdifusi keluar dari matriks bahan bakar, namun tetap tertahan di dalam kelongsong elemen bakarKelongsong elemen bakar merupakan penghalang utama terhadap pelepasan zat radioaktif, sehingga harus dipertahankan integritasnyaZat radioaktif hasil belahan dapat keluar dari kelongsong bila terjadi kecelakaan parah yang mengakibatkan kelongsong retak, rusak, atau meleleh

PENGHALANG GANDA

Batang bahan bakar berisi pelet,

dirakit menjadi elemen bakar

b. Sistem pendingin primer:Terdiri dari tangki reaktor, pipa, penukar panas, katup, dan pompaSelama operasi normal, untuk reaktor riset diupayakan agar tidak ada zat radioaktif yang terlepas dari sistem pendingin primer, agar tidak membahayakan keselamatan pekerja dan peneliti yang berkerja di dalam gedung reaktorZat radioaktif hasil belahan dapat keluar dari sistem pendingin primer apabila terjadi kecelakaan yang mengakibatkan rusaknya sistem pendingin ini

c. Sistem pengungkung/gedung reaktor:Terdiri dari gedung reaktor dan sistem pengungkung seperti sistem ventilasi, sistem isolasi gedung, dll. Sistem ventilasi berfungsi untuk mempertahankan tekanan negatif di dalam gedung reaktorBerfungsi untuk mencegah terlepasnya zat radioaktif ke lingkungan selama operasi normal maupun kecelakaanDirancang agar dapat mengatasi kejadian dari dalam maupun dari luar reaktor nuklir, misalnya kebakaran, ledakan, angin ribut, gempa bumi, dllZat radioaktif hasil belahan dapat terlepas ke lingkungan bila sistem pengungkung/gedung reaktor tidak berfungsi dengan baik, atau terjadi kecelakaan yang berakibat rusaknya sistem pengungkung/gedung reaktor tersebut

PELINDUNG

1. Bahan Bakar (Pu, U)

2. Kelongsong

3. Tangki Reaktor

4. Perisai Biologi Beton

5. Sistem Penahan Bertekanan

6. Sistem Pengungkung Primer

7. Sistem Pengungkung Sekunder

Teknologi Keselamatan Reaktor Nuklir

KESELAMATAN PLTN: STRUKTUR

Bejana pengungkungbaja 1.5-inchi

Dinding gedung pengungkung

beton 3 kaki

Dinding Dry Wellbeton 5 kaki

Bio ShieldBeton+Pb 4 kaki

diapit baja 1.5-inchi (dalam+luar)

Bejana ReaktorBaja 4--8 inchi

Bahan Bakar

Weir WallBeton 1.5 kaki

Sistem keselamatan nuklir harus memenuhi konsep pertahanan berlapis (Defense in

Depth), yang terdiri atas 5 level:

KONSEP PERTAHANAN BERLAPIS (1/2)

1. Mencegah penyimpangan dari operasi normal dan mencegah kegagalan sistem;

2. Mencegah penjalaran kejadian abnormal menjadi kecelakaan;

3. Mencegah terlepasnya zat radioaktif ke lingkungan (bila terjadi kecelakaan);

4. Menekan pelepasan zat radioaktif serendah mungkin; dan

5. Mengurangi dampak (mitigasi) radiologi pada pekerja, masyarakat dan lingkungan.

Level 1

Level 2Level 3

Level 4Level 5

ancaman

Pekerja, masyarakat

dan lingkungan

DEFENSE IN DEPTH → 5 Level

KONSEP PERTAHANAN BERLAPIS (2/2)

39

PERKEMBANGAN PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PLTNTEKNOLOGI PLTN

Desain Reaktor Chernobyl

TIDAK MEMILIKI CONTAINMENT

(PENGUNGKUNG) !!!

Luas area yang diperlukan untuk bangunan utama PLTN

hanya sekitar 20 Ha atau 200.000 m2 (disebut sebagai

Area Terlindung)

Untuk PLTU Batubara dengan kapasitas yang sama,

diperlukan area seluas 600 Ha

Area pengawasan terhadap paparan radiasi lingkungan dari titik bangunan utama adalah pada radius 16 km

Bahan radioaktif dan bahan/peralatan yang terkontaminasi zat radioaktif yang tidak dapat digunakan lagi

KLASIFIKASI BENTUK :• Padat• Cair• Gas

KLASIFIKASI AKTIVITAS :

• Rendah• Sedang• Tinggi

Limbah Radioaktif

Prinsip penanganan:- mengurangi volume

- mencegah pergerakan- menjauhkan dari manusia

Penyimpanan tanah dangkalPenyimpanan tanah dalam

Pengelolaan Limbah Radioaktif

LIMBAH

DAUR ULANG

BB

LIMBAHRADIOAKTIF TINGGI

LIMBAH CAIR RADIOAKTIF TINGKAT TINGGI TERBENTUK DARI

PROSES DAUR ULANG BB BEKAS

LIMBAH CAIR DICAMPUR DGN BHN KACA

DAN DIKERASKAN

+/- 300 M

DISIMPAN DGN AMAN DALAM GUDANG DI MASING MASING

FASILITAS

PEMBUANGAN DI LAPISAN TANAH DALAM +/- 300 METER

PROSES PENGHASIL LIMBAH VITRIFIKASI (PENCAMPURAN DENGAN KACA DAN PENGERASAN) PENDINGINAN PEMBUANGAN DILAPISAN

TANAH DALAM

PEMBENTUKAN PEMROSESAN PENYIMPANAN PEMBUANGAN

LIMBAHRADIOAKTIF RENDAH Lapisan tanah keras

PROSES YG MENGHASILKAN LIMBAH RADIOAKTIF RENDAH PENGEMASAN DLM DRUM PENYIMPANAN PENIMBUNAN

LIMBAH SEPERTI KAIN, AIR CUCIAN DAN PAKAIAN KERJA DIHASILKAN DARI OPERASIONAL PLTN, PABRIK DAUR

ULANG BB BEKAS, DAN FASILITAS NUKLIR LAINNYA

PENGURANGAN VOLUM LIMBAH DGN EVAPORASI, KONDENSASI, ATAU

INSENERASI DAN DIBUNGKUS DENGAN BETON SEBELUM DIKEMAS DALAM DRUM

LIMBAH DISORTIR MENURUT TINGKAT RADIASI DAN DIBUANG

DGN AMAN DAN RASIONAL

DISIMPAN DGN AMAN SELAMA 30-50 THN UNTUK PENDINGINAN

PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF

AREVA: Radioactive waste and used fuel

PENGELOLAAN BAHAN BAKAR BEKAS LIMBAH NUKLIR DAN DEKOMISIONING

Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Bekas

Perangkat bahan bakar disimpan

Penyimpanan Basah

Penyimpanan Kering

Penyimpanan tanah dalam

Kontainer pengangkut kuat dan aman

Tabung pengangkutan telah diuji

Truk pengangkut Menabrak dinding: 80 mil/jam

Ditabrak kereta: 80 mil/jam

Dibakar Dijatuhkan dari ketinggian

ENERGI adalah DAYA sebuah BANGSA

Amil Mardha

Bangka-Belitung

ENERGI adalah DAYA sebuah BANGSA

PROGRAM MONITORING LINGKUNGAN!!

• Tidak melepaskan emisi gas rumah kaca dan gas penyebab

hujan asam–Memenuhi peraturan tentang

udara bersih

• Tidak melepaskan limbah ke laut

–Memenuhi peraturan tentang air bersih

Keuntungan Bagi Lingkungan

g-CO2 eq. /

kWh

Keuntungan Bagi Lingkungan

• Air laut sekitar PLTN menjadi tempat tinggal ikan/spesies yang dilindungi

• Lingkungan sekitar PLTN menjadi tempat hidup

satwa yang dilindungi

Keuntungan Bagi Lingkungan

• Lingkungan sekitar PLTN juga menjadi tempat penangkaran/pemeliharaan satwa

Hartle Point, UK Hinkley Point, UK South Texas, USA

Harmonisasi PLTN dan Lingkungan

PLTN Tihange, 870 & 925 MW

Saint-Laurent, Perancis

DiabloCanyon

PLTN Tihange, 870 & 925 MW

JAMINAN KEAMANANJAMINAN KEAMANANDAN KESELAMATANDAN KESELAMATAN

MASYARAKATMASYARAKAT

Korea

Mihama, Japan

SUASANA GEDUNG PLTN

63

• Menciptakan lapangan kerja baru (200-700)• Memberikan efek ekonomi langsung dan

tidak langsung• Menambah penerimaan pajak

• Memberikan manfaat kepada masyarakat karena perbaikan infrastruktur dan CSR

Keuntungan Bagi Ekonomi

Cut-out View

Ruang Kontrol Utama

Fasilitas Reaktor Daya

Teras Reaktor

Operasi Reaktor

Main Control Room (MCR)Main Control Room (MCR)Main Control Room (MCR)Main Control Room (MCR)

Shift Supervisor/STA/RO/TO/EO/Foreman

Faktor Geologi Faktor Meteorologi Faktor Lingkungan Faktor Banjir Pantai Faktor Kegempaan Faktor Populasi Penduduk dll.

Kriteria Lokasi PLTN

Bird’s Eye View

Catatan:PLTN #1 sd #4 dari kelas PLTN 1.000 MWe

Konstruksi

Penetapan Vendor

#n

,2

Roadmap Pembangunan PLTN