Analisis 3&8208;Dimensi Daur Ulang Limbah Nuklir dalam Small Modular PWR Berbahan Bakar Uranium dan Thorium
Nama Peneliti (Ketua Tim)

Abdul Waris



Ringkasan Kegiatan

Salah satu masalah yang penting dalam rangka menyiapkan ”Go Nuclear” bagi negara kita adalah pengetahuan tentang jenis reaktor nuklir yang akan dipilih sebagai proven technology untuk PLTN di Indonesia. Pengetahuan tentang karakteristik sebuah reaktor nuklir dalam mendaur ulang limbah nuklir menjadi salah satu kata-kunci dalam memilih reaktor mana yang akan digunakan untuk PLTN di Indonesia. Kemampuan daur ulang limbah nuklir merupakan sifat inheren dari reaktor nuklir masa depan. Dengan teknologi daur ulang pemanfaatan energi nuklir bisa mencapai puluhan ribu hingga jutaan tahun. Selain uranium, dalam kerak bumi terdapat thorium yang juga dapat berfungsi sebagai sumber bahan bakar bagi PLTN. Deposit thorium dalam kerak bumi telah diprediksi mencapai 3 kali lebih banyak dibandingkan uranium. Dengan pemanfaatan thorium sebagai bahan bakar nuklir maka rentang waktu pemanfaatan energi nuklir menjadi lebih panjang lagi. Sesuai dengan peta jalan riset KK Fisika Nuklir dan Biofisika, mulai tahun 2011 riset tentang daur ulang limbah nuklir dilakukan untuk reaktor Generasi IV. Salah satu jenis reaktor nuklir Generasi IV adalah MSR (molten salt reactor). Melalui Riset KK ITB 2011 telah dilakukan studi daur ulang limbah nuklir dalam MSR untuk daya kecil 150 MWe. Reaktor nuklir dengan daya sangat kecil dengan suhu tinggi mempunyai banyak aplikasi seperti produksi hidrogen dan desalinasi air laut serta peluang pemanfaatan yang besar untuk negara kepulauan seperti Indonesia. Untuk itu melalui Riset KK ITB 2012 telah dilakukan penelitian mengenai daur ulang limbah nuklir dalam MSR dengan daya sangat kecil 5-50 MWe. Umumnya MSR menggunakan thorium sebagai bahan bakar utama, tetapi semua reaktor nuklir berbahan bakar berbentuk padat (seluruh PLTN yang beroperasi di dunia saat ini) menggunakan uranium sebagai bahan bakar utama. Salah satu tujaun penggunaan bahan bakar thorium adalah untuk memproduksi bahan bakar melalui proses pembiakan (breeding). Melalui Riset KK ITB 2013 telah dilakukan penelitian mengenai daur ulang limbah nuklir dalam MSR dengan bahan bakar uranium dan thorium untuk daya sangat kecil 5-50 MWe, akan tetapi proses pembiakan belum terjadi secara signifikan. Melalui Riset KK ITB 2014 telah dilakukan studi daur ulang limbah nuklir dalam MSR berbahan bakar uranium dan thorium dengan daya 100-250 MWe, dengan harapan proses pembiakan berlangsung secara signifikan. Melalui Riset ITB 2015-2016 telah dilakukan studi komparasi daur ulang limbah nuklir dalam PWR berbahan bakar uranium dan thorium dengan daya kecil (Small Modular PWR). pada tingkat sel-bahan bakar dan seluruh teras reactor (3-D). Sejalan dengan keinginan Indonesia untuk memanfaatkan energi nuklir, Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN) memberikan isyarat bahwa tipe reactor nuklir yang akan dibangun di Indonesia harus merupakan reactor Generasi III+ atau IV. Salah satu opsi dari Generasi III+ adalah Advanced PWR AP1000 dari Westinghouse. Untuk itu usulan penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis 3-dimensi daur ulang limbah nuklir dalam Advanced PWR AP1000 berbahan bakar uranium dan thorium sebagai benchmarking dan pendukung kebijakan pemerintah di atas. Output yang akan dihasilkan dari penelitian ini adalah publikasi di jurnal internasional serta presentasi pada seminar internasional. Penelitian ini akan memberikan dampak ke dalam KK dan peneliti berupa: terciptanya iklim penelitian yang kondusif dalam KK dan Prodi, serta tercapainya sasaran/target road map riset peneliti maupun KK. Dampak ke luar yang diharapkan adalah: hasil studi ini dapat memberikan kontribusi kepada pemanfaatan energi nuklir nasional/ internasional serta kolaborasi nasional dan internasional.



Capaian