Pemanfaatan Nuklir Untuk Energi Listrik


(Pustaka Fisika). Selama masa paruh terakhir abad kedua puluh, banyak jenis reaktor nuklir yang dirancang untuk mengubah tenaga panas yang dihasilkan oleh reaksi fisi berantai menjadi energi listrik. Rektor penghasil daya tersebut saat ini sudah menjadi tulang punggung sumber energi listrik di banyak negara yang kebetulan mengalami keterbatasan dalam hal ketersediaan sumber energi lain misalnya energi dari bahan bakar fosil. Sebagai contoh, Negara Prancis 70 % konsumsi energi listrik dalam negerinya dipasok dari energi fisi nuklir. Tabel dibawah ini menunjukkan negara-negara yang menggantungkan sumber energinya dari energi nuklir ini.

Tabel: negara dengan energi listrik dari nuklir

Listrik dari Energi Panas

Proses fisi berantai dari suatu reaktor nuklir, sebagian besar energi yang dihasilkan dari proses tersebut berupa energi panas. Energi ini selanjutnya dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan beberapa cara. Dewasa ini, metode yang paling sering digunakan untuk menghasilkan listrik dari energi termal adalah dengan menggunakan energi panas tersebut untuk menghasilkan uap panas yang bertekanan tinggi. Uap panas tersebut berasal dari siklus uap dalam sebuah proses reaktor. Uap ini kemudian digunakan untuk memutar turbin. Cara kerja poros turbin ini mirip dengan sebuah generator yang dapat menghasilkan listrik.

Gambar: proses siklus uap

Pada gambar di atas, dapat kita lihat proses dari uap panas yang digunakan untuk memutar turbin. Mesin ini lazim disebut dengan Turbo Generator System. Dalam termodinamika, efisiensi dari setiap mesin panas dapat dihitung dengan berpatokan pada efisiensi carnot, yaitu:

dimana T in adalah suhu mutlak dari uap yang masuk ke turbin, dan T out adalah suhu mutlak uap ketika meninggalkan turbin.

Jenis-jenis Reaktor Daya

Telah banyak ditemukan berbagai desain untuk sebuah reaktor daya, diantaranya:

1. Reaktor dengan Sistem PWR

Reaktor PWR (Pressurized Water Reaktor) adalah reaktor dengan menggunakan sejumlah uranium yang diperkaya sebagai bahan bakar utamanya. Sementara batang kendali reaktor terbuat dari kadmium. Air yang mengalir melewati teras reaktor dipertahankan agar tetap dalam keadaan bertekanan tinggi (P = 150 atm) untuk mencegah terjadinya pendidihan pada air tangki yang bersuhu tinggi sekitar 345 derajat Celsius. Air itu selanjutnya dialirkan ke generator pembangkit uap melalui pipa yang berfungsi untuk mengkonversi kalor sehingga pada pembangkit uap dihasilkan uap air dengan suhu dan tekanan tinggi.

Gambar: reaktor sistem PWR

2. Reaktor dengan Sistem BWR

Pada reaktor sistem BWR (Boilling Water Reaktor), tekanan airnya lebih rendah dari PWR yakni hanya sekitar 70 atm dengan suhu 315 derajat Celsius. Air ini diubah menjadi uap dalam tabung reaktor dan dialirkan menuju ke turbin untuk memutar turbin sehingga dapat dihasilkan energi listrik.

Gambar: reaktor sistem BWR

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s