Apakah Energi Nuklir Masa Depan Bahan Bakar Alternatif?

Dengan kebutuhan yang selalu mendesak untuk menemukan sumber bahan bakar alternatif dan berkelanjutan, perlombaan untuk menemukan yang terbaik pasti sedang berlangsung. Ada banyak faktor yang menentukan apa yang mungkin menjadi pilihan terbaik saat umat manusia bergerak ke masa depan.

Total energi yang dihasilkan, biaya, keamanan, keberlanjutan, serta kemampuan untuk dengan cepat memperluas infrastruktur yang digunakan untuk memproduksi dan mendistribusikan energi adalah faktor yang sangat tertimbang. Dapat dibuktikan bahwa energi nuklir memeriksa banyak kotak itu.

Masyarakat umum hampir pasti menyadari matahari dan angin sebagai sumber bahan bakar alternatif. Berkendara melintasi berbagai negara bagian atau negara pasti akan menghasilkan pandangan tentang apa yang tampaknya merupakan hamparan ladang angin atau tenaga surya yang tak ada habisnya.

Gas alam telah digunakan untuk waktu yang lama dan memiliki pengembalian nilai yang layak, tetapi gas alam adalah bahan bakar fosil lain, sumber daya jenis tidak terbarukan yang mungkin tidak berkelanjutan dalam jangka panjang.

Pembangkit panas bumi dan pembangkit listrik yang digunakan untuk memanfaatkan output energinya suatu hari nanti dapat menyaingi nuklir. Namun, perjuangan saat ini termasuk kebutuhan pembangkit panas bumi untuk berada di dekat lempeng tektonik, potensi penyebab gempa bumi selama pengeboran dan kebutuhan keseluruhan akan sumber energi hijau untuk dikejar.

Namun, tahukah Anda bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan 805 miliar kilowatt-jam listrik pada tahun 2017? Itu cukup untuk memberi daya 73 juta rumah. Bebas emisi. Faktanya adalah, nuklir telah terbukti bermanfaat dan terus meningkat.

Nuklir Sudah Digunakan Sebagai Sumber Energi yang Layak

Kita semua memiliki hal-hal tertentu yang terlintas dalam pikiran ketika kita mendengar ungkapan “nuklir”. Kemungkinan mereka juga tidak semua hal positif. Beberapa mungkin cukup menakutkan atau tidak menyenangkan. Namun, produksi energi nuklir memiliki kemampuan luar biasa untuk menyediakan energi yang lebih bersih, lebih efisien, dan berkelanjutan bagi planet kita. Kami telah menggunakannya selama beberapa dekade, apakah itu menjadi sorotan atau tidak.

Energi nuklir menghasilkan tenaga melalui fisi. Fisi adalah proses pemisahan atom uranium untuk menghasilkan energi. Panas yang dilepaskan oleh fisi

Energi nuklir, meskipun ada beberapa konotasi negatif, telah menjadi sangat aman karena telah dikembangkan lebih lanjut. Kebutuhan pemeliharaan dan pengisian bahan bakar tetap rendah, sehingga tetap efisien dalam hal output energi untuk uang yang diinvestasikan. Ini juga sudah menyediakan 50% energi bebas emisi di Amerika.

Kemajuan teknologi akan memungkinkan nuklir untuk mengubah fungsi dan sumber bahan bakar lebih cepat daripada nanti. Ini akan menjadi kemajuan besar, karena faktor kapasitas untuk energi nuklir sudah menduduki puncak daftar di antara sumber bahan bakar alternatif; jadi teknologi yang menjanjikan ini hanya akan menjadi lebih baik.

Ada banyak alasan mengapa energi nuklir sudah digunakan dalam skala besar dan akan terus diinvestasikan untuk melanjutkan kontribusinya.

Di permukaan, energi terbarukan seperti angin dan matahari mungkin tampak seperti jawaban yang mudah. Nuklir bisa tampak menakutkan dan berbahaya. Namun, ketika dipecah menjadi angka-angka penting, fakta, dan peristiwa, nuklir keluar cukup bersih.

Energi Nuklir Memiliki Faktor Kapasitas Terbaik dari Semua Sumber Bahan Bakar

Faktor kapasitas didefinisikan sebagai rasio output energi listrik aktual selama periode waktu tertentu dengan output energi listrik maksimum yang mungkin selama periode tersebut.

Dengan kata lain, faktor kapasitas mengukur seberapa efisien sumber energi. Kita dapat menentukan berapa banyak output energi yang harus dimiliki sumber bahan bakar apa pun ketika beroperasi pada kinerja puncak dalam kondisi ideal.

Oleh karena itu, ketika mengukur output aktual dari sumber energi itu, kita dapat mengetahui seberapa efisiennya dalam hal faktor kapasitasnya. Ini mengukur seberapa sering sumber bahan bakar bekerja hingga potensinya.

Seperti yang ditunjukkan pada grafik di atas dari Administrasi Informasi Energi AS, data yang diambil selama rentang dua tahun, energi nuklir mengungguli setiap sumber bahan bakar lainnya dengan tanah longsor.

Ada saat-saat selama setiap tahun di mana nuklir mencapai faktor kapasitas mendekati 100%, yang berarti sangat sedikit output energi yang hilang dan pembangkit nuklir berfungsi sangat dekat dengan potensi penuhnya.

Nuklir jarang turun di bawah faktor kapasitas 80%, sementara tidak ada sumber bahan bakar lain yang pernah menyentuh faktor kapasitas 80%. Panas bumi, seperti yang ditunjukkan sebelumnya, secara konsisten paling dekat dalam hal faktor kapasitas dan keduanya mengungguli setiap sumber bahan bakar lainnya dengan jarak jauh.

Sementara energi matahari dan angin 100% terbarukan, serta hampir tidak memiliki emisi dan biaya operasi yang sangat rendah, output kapasitas mereka tetap rendah karena ketergantungan pada faktor lingkungan dan cuaca. Jika matahari tidak bersinar, atau angin tidak bertiup, mereka hampir tidak berguna.

Bahkan dalam beberapa tahun terakhir, papan peringkat untuk faktor kapasitas tetap tidak berubah, karena teknologi nuklir terus meningkat.

Nuklir terus mengungguli segalanya. Panas bumi adalah yang terdekat, namun masih menempuh penurunan hampir 20% dalam faktor kapasitas.

Grafik di atas menunjukkan bahwa energi matahari menghasilkan energi pada kapasitas potensial tertinggi hanya selama 1/4 hari. Itu masuk akal, mengingat matahari hilang 1/2 hari, dan jam-jam ketika matahari terbit atau terbenam juga tidak akan memungkinkan panel surya beroperasi pada kapasitas puncak.

Energi Nuklir Memiliki Jejak Kecil dan Output Energi Besar

Ruang yang diambil oleh reaktor nuklir relatif kecil, dibandingkan dengan ruang operasional yang dibutuhkan dari sumber bahan bakar alternatif lainnya. Sudah ada banyak pekerjaan untuk membuat reaktor menjadi lebih kecil, juga.

Menurut Institut Energi Nuklir (NEI), fasilitas nuklir tunggal 1.000 megawatt di Amerika Serikat membutuhkan lebih dari 1 mil persegi untuk beroperasi. Ini termasuk fasilitas itu sendiri serta lahan sekitarnya untuk memastikan keamanan.

NEI juga mengatakan bahwa ladang angin akan membutuhkan 360 kali lebih luas lahan untuk beroperasi. Itu setara dengan 430 turbin angin. Selain itu, pembangkit fotovoltaik surya membutuhkan ruang 75 kali lebih banyak. Itu lebih dari 3 juta panel surya.

Emisi Energi Nuklir Dan Produk Sampingan Tidak Ada

Jejak lahan yang kecil dari pembangkit nuklir hanyalah satu dimensi dari daya produksinya yang menguntungkan. NEI juga telah mengukur jumlah gas rumah kaca yang telah menghindari memasuki atmosfer bumi kita di bawah energi nuklir.

Karena pembangkit nuklir hanya menghasilkan uap sebagai produk sampingan, tidak ada karbon dioksida atau emisi berbahaya lainnya. Antara 1995 dan 2016, Amerika Serikat saja menghindari 14.000 juta metrik ton emisi karbon dioksida karena penggunaan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Itu setara dengan menghapus 3 miliar mobil dari jalan selama rentang hanya dua dekade. Angka-angka itu sulit dipahami, mengingat hanya ada sekitar 287 juta mobil di jalan di Amerika Serikat saat ini.

Selain menjauhkan ribuan ton polutan udara berbahaya dari atmosfer kita, limbah fisik dari energi nuklir juga minimal.

Ada banyak manfaat yang tak terbantahkan untuk tenaga nuklir. Tanpa ragu, salah satu alasan utamanya adalah untuk membantu umat manusia melepaskan diri dari ketergantungannya pada bahan bakar fosil dan dampak berbahaya yang dibawanya.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Dapat Diandalkan dan Terus Ditingkatkan

Berpikir tentang pembangkit listrik tenaga nuklir dapat membuat Anda berpikir bahwa mereka membutuhkan pekerjaan yang konstan dan banyak tenaga kerja untuk tetap aman. Meskipun keamanan ditanggapi dengan sangat serius dan tanaman tidak pernah diabaikan, mereka sebenarnya membutuhkan perawatan yang lebih sedikit daripada banyak pilihan lainnya.

Pembangkit listrik tenaga nuklir dirancang untuk beroperasi untuk jangka waktu yang lebih lama sebelum mereka membutuhkan pengisian bahan bakar. Pabrik biasanya dapat berjalan 1,5 atau 2 tahun dengan beban bahan bakar sebelum perlu diisi bahan bakar. Perlu dicatat bahwa proses pengisian bahan bakar biasanya memakan waktu sekitar 30 hari, karena sifat sumber bahan bakar dan langkah-langkah keamanan. Hal ini dapat dilakukan hanya dalam 16 hari.

Sementara reaktor sepenuhnya dimatikan, ia tidak menghasilkan energi. Namun, biasanya ada pasangan sumber daya yang dapat membantu mempertahankan output energi selama shutdown.

Faktanya, sumber-sumber seperti angin dan matahari biasanya dipasangkan dengan sumber daya muatan kaset yang kokoh seperti energi nuklir. Ingatlah bahwa mereka sering beroperasi pada faktor kapasitas yang lebih rendah seperti 25%, karena mereka dibatasi oleh kurangnya bahan bakar seperti angin dan matahari secara teratur.

Pembangkit listrik tenaga nuklir juga terus ditingkatkan. Reaktor Modular Kecil atau SMR dikatakan akan datang dalam dekade berikutnya.

Pilihan pembangkit listrik tenaga nuklir yang lebih kecil ini fleksibel dalam hal lokasi, ukuran, dan jumlah. Mereka dapat dipasang di lokasi di mana reaktor besar saat ini tidak dapat dibangun. Ketika permintaan energi meningkat, lebih banyak yang dapat ditambahkan.

Tidak hanya reaktor akan berubah di luar, tetapi pekerjaan untuk mengubah cara kerja bagian dalam diperkirakan akan datang pada tahun 2030. Inti reaktor dengan sistem pendingin yang berbeda dirancang untuk menggunakan lebih sedikit bahan bakar dan menghasilkan lebih sedikit limbah dan berpotensi memecahkan masalah yang saat ini menggunakan bahan bakar fosil untuk melakukannya.

Potensi evolusi terbesar di cakrawala untuk energi nuklir adalah perpindahan dari menggunakan fisi nuklir, ke menggunakan fusi nuklir. Fusi pada dasarnya adalah proses yang berlawanan; mengompresi inti atom ringan di bawah tekanan kuat untuk menangkap energi yang dilepaskan dalam proses.

Keuntungan terbesar adalah sumber bahan bakar potensial dan menjauh dari uranium radioaktif. Deuterium, isotop hidrogen, dapat diekstraksi dengan murah dari air laut. Jumlah deuterium dalam satu liter air laut secara teoritis dapat menghasilkan energi sebanyak 300 liter minyak.

Ada cukup deuterium di lautan kita untuk memenuhi kebutuhan energi manusia selama jutaan tahun.