Memastikan Masa Depan yang Aman untuk Tenaga Nuklir

Dunia perlu memperluas pembangkit listrik tenaga nuklir global untuk membantu mengekang emisi karbon global. Kesimpulan itu didasarkan pada banyak model dan proyeksi yang menunjukkan bahwa energi terbarukan tidak dapat melakukannya sendiri.

Tapi ada peringatan yang signifikan. Kami tidak bisa memiliki insiden nuklir besar seperti yang terjadi di Chernobyl, Ukraina dan Fukushima, Jepang. Inilah yang saya anggap berisiko rendah, tetapi peristiwa dengan konsekuensi tinggi.

Dalam sejarah tenaga nuklir, ada beberapa insiden serius. Tetapi pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki potensi unik untuk memindahkan seluruh kota secara permanen jika terjadi kecelakaan serius.

Kecelakaan Chernobyl akhirnya membuat sekitar 350,000 orang mengungsi dari rumah mereka. Ribuan kilometer persegi disisihkan sebagai zona eksklusi tak berpenghuni di sekitar pembangkit nuklir Chernobyl. Banyak orang juga mengungsi akibat kecelakaan Fukushima, meskipun tidak sebanyak Chernobyl.

Jika tenaga nuklir ingin menyadari potensinya untuk mengurangi emisi karbon, kita harus memastikan bahwa kecelakaan seperti itu tidak mungkin lagi terjadi.

Membangun Pembangkit Nuklir yang Lebih Aman

Baru-baru ini saya berkesempatan berbicara tentang masalah ini dengan Dr. Kathryn Huff, Asisten Sekretaris di Kantor Energi Nuklir Departemen Energi.

Dr. Huff menjelaskan bahwa sistem keselamatan pasif adalah kunci untuk memastikan bahwa jika terjadi kecelakaan, pekerja dapat meninggalkan pembangkit nuklir dan akan ditutup dalam keadaan aman.

Ada perbedaan penting yang harus dibuat di sini. Publik mungkin mengharapkan desain nuklir tahan gagal, tetapi ada banyak alasan mengapa metrik itu tidak akan pernah tercapai. Anda tidak bisa menjaga terhadap setiap kemungkinan insiden yang bisa terjadi. Jadi, kami mencoba untuk mengurangi kemungkinan konsekuensi, dan menerapkan desain yang aman dari kegagalan.

Contoh sederhana dari desain gagal-aman adalah sekering listrik. Itu tidak mencegah insiden di mana terlalu banyak arus mencoba mengalir melintasi sekering. Namun jika itu terjadi, sambungan akan meleleh dan aliran listrik terhenti — suatu kondisi fail-safe. Baik Chernobyl maupun Fukushima bukanlah desain yang aman dari kegagalan.

Tapi bagaimana desain gagal-aman seperti itu bisa diwujudkan? Dr Huff menunjukkan dua contoh.

Yang pertama adalah reaktor air bertekanan (PWR) AP1000® baru dari Westinghouse. Masalah di Fukushima adalah bahwa setelah shutdown, listrik harus tersedia untuk mensirkulasikan air untuk mendinginkan reaktor. Ketika daya hilang, kemampuan untuk mendinginkan inti reaktor hilang.

Reaktor APR yang baru bergantung pada gaya alami seperti gravitasi, sirkulasi alami, dan gas terkompresi untuk mensirkulasikan air dan menjaga inti dan wadah agar tidak terlalu panas.

Selain pendinginan pasif, ada inovasi dalam mengembangkan jenis bahan bakar generasi berikutnya yang toleran terhadap kecelakaan. Misalnya, isotropik tri-struktural (TRISO) bahan bakar partikel terbuat dari kernel bahan bakar uranium, karbon, dan oksigen. Setiap partikel adalah sistem penahanannya sendiri berkat lapisan berlapis tiga. Partikel TRISO dapat menahan suhu yang jauh lebih tinggi daripada bahan bakar nuklir saat ini, dan tidak dapat meleleh di dalam reaktor.

Dr Huff mengatakan bahwa demo reaktor canggih akan online pada akhir dekade ini, menampilkan lapisan kerikil yang penuh dengan partikel TRISO.

Kedua inovasi ini dapat memastikan bahwa pembangkit nuklir di masa depan tidak pernah mengalami kecelakaan besar. Namun ada pertanyaan tambahan yang perlu dijawab, seperti pembuangan limbah nuklir. Saya akan membahas itu — serta apa yang dilakukan AS untuk mempromosikan tenaga nuklir — di Bagian II dari percakapan saya dengan Dr. Huff.