Melihat Cara Kerja PLTN, Pembangkit Listrik Tanpa Emisi Karbon

YOGYAKARTA – Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau biasa disingkat PLTN merupakan pembangkit daya termal yang memanfaatkan satu atau beberapa reaktor nuklir sebagai sumber panasnya. Cara kerja PLTN yakni menggunakan uap bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Berikutnya, putaran turbin dikonversi menjadi energi energi listrik.

Jika diperhatikan, prinsip kerja PLTN hampir sama dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Yang membedakan adalah sumber panas yang digunakan, di mana PLTN menggunakan uranium.

Untuk lebih jelasnya, mari simak cara kerja PLTN dalam ulasan berikut ini.

Cara Kerja PLTN

Dikutip dari laman Foro Nuclear, cara kerja PLTN mirip dengan PLTU, di mana energi panas didapat melalui pembakaran bahan bakar fosil. Akan tetapi, dalam reaktor nuklir, energi ini berasal dari reaksi fisi nuklir atom uranium dari bahan bakar nuklir.

Energi panas yang dibebaskan digunakan untuk memanaskan air pada tekanan dan suhu tinggi hingga berubah menjadi uap. Selanjutnya, uap memutar turbin yang terhubung ke generator yang mengubah energi mekanik putaran turbin menjadi energi listrik.

Sebelum digunakan sebagai penghasil energi panas pada reaktor nuklir, uranium menjalani serangkaian proses pengolahan yang kompleks. Dimulai dari penambangan, uranium kemudian melewati tahap pemurnian dan pengayaaan untuk meningkatkan konsentrasi isotop uranium-235 yang fisi.

Tahapan ini menghasilkan uranium yang sudah diperkaya, yang selanjutnya dibentuk menjadi pellet keramik berukuran kecil, masing-masing dengan diameter sekitar satu sentimeter.

Setelah itu, pelet keramik disusun dan dimasukkan ke dalam tabung logam khusus yang tahan korosi dan suhu tinggi, biasanya terbuat dari paduan zirconium. Tabung-tabung ini disegel dengan sangat rapi untuk menghindari kebocoran material radioaktif.

Dalam konfigurasi reaktor tipikal, lebih dari 200 tabung digabungkan untuk membentuk satu rakitan bahan bakar. Jumlah rakitan bahan bakar dalam inti reaktor bermacam-macam, tergantung pada desain dan kapasitas daya yang diinginkan.

Reaktor berukuran besar untuk pembangkit listrik komersial bisa memiliki ratusan tabung. Sedangkan reaktor penelitian atau reaktor kecil mungkin hanya memerlukan beberapa rakitan saja.

Tabung-tabung ini diletakkan dalam bejana reaktor yang berisi air bertekanan tinggi. Dalam sistem PLTN, air berfungsi sebagai moderator neutron dan sebagai pendingin.

Sebagai moderator neutron, air mencegah kelebihan panas yang bisa merusak bahan bakar atau komponen reaktor lainnya.

Agar dapat mengontrol laju reaksi fisi, reaktor nuklir dibekali dengan sistem batang kendali. Batang-batang ini, yang terbuat dari material penyerap neutron seperti boron atau kadmium, bisa dimasukkan atau ditarik dari inti reaktor. Saat dimasukkan, batang-batang kendali menyerap daya reaktor. Sebaliknya, penarikan batang kendali dapat mengerek laju reaksi dan daya reaktor.

Energi panas yang dihasilkan dari proses fisi ini mengubah air menjadi uap bertekanan tinggi. Dalam desain reaktor air didih (BWR), uap ini langsung dipakai untuk memutar turbin generator.

Pada reaktor air tekanan panas (PWR), panas dari sistem primer disalurkan ke sistem sekunder melalui generator uap, di mana air dalam sistem sekunder diubah menjadi uap untuk menggerakkan turbin.

Putaran turbin kemudian menggerakkan generator listrik, menghasilkan energi listrik lewat prinsip induksi elektromagnetik. Secara keseluruhan, cara kerja PLTN dapat menghasilkan energi listrik tanpa emisi karbon, menjadikan nuclear power plant sebagai salah satu opsi dalam upaya mitigasi perubahan iklim.

Demikian informasi tentang cara kerja PLTN. Dapatkan update berita pilihan lainnya hanya di VOI.ID.