PLTN Generasi ke IV merupakan sekumpulan desain PLTN masa depan yang saat ini masih dalam tahap penelitan. Sebagian besar desain PLTN Generasi Ke IV akan dibangun setelah tahun 2030, kecuali untuk PLTN jenis Reaktor Temperatur Tinggi, RTT (Very High Temperature Reactor, VHTR). PLTN jenis RTT diperkirakan akan selesai desain lengkapnya pada tahun 2021. Penelitan PLTN Generasi ke IV ini diawali dengan pembentukan Forum Internasioan Generasi ke IV pada tahun 2001, yang selanjutnya disebut sebagai Generation IV International Forum (GIF).
Skenario waktu perkembangan PLTN sepanjang masa sampai PLTN Generasi ke IV dapat diperlihatkan pada Gambar berikut ini,
Keuntungan PLTN Generasi ke IV memiliki tujuan untuk dapat mengkonsumsi bahan bakar yang berasal dari limbah bahan bakar PLTN yang ada saat ini dan memiliki kemampuan untuk memanfaatkan bahan bakar menjadi energi sebesar 100 – 300 kali dari pemakaian bahan bakar PLTN saat ini.
Jenis PLTN Generasi ke IV terdiri dari Very-High-Temperature Reactor (VHTR); Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR); Gas-Cooled Fast Reactor (GFR); Sodium-Cooled Fast Reactor (SFR); Lead-Cooled Fast Reactor (LFR); dan Molten Salt Reactor (MSR).
Deskripsi PLTN Generasi ke I
Konsep Reaktor Temperatur Tinggi, RTT (The very high temperature reactor, VHTR) memanfaatkan grafit sebagai moderator dengan siklus bahan bakar uranium satu arah. Reaktor ini menghasilkan temperature keluaran mencapai 1000 OC. Teras reaktor dapat berbentuk desain blok prismatik atau bola-bola ‘pebble bed’. Temperatur yang cukup tinggi mampu untuk dipakai dalam instalasi produksi hydrogen dengan proses termokimia ‘iodine-sulfur’.Konstruksi RTT pertama yang direncanakan dalam waktu dekat ini adalah RTT jenis PBMR (pebble bed modular reactor) Afrika Selatan.
PLTN tipe Reaktor Air Superkrtitik (The supercritical water reactor, SCWR) adalah konsep reaktor yang memanfaatkan air superkritik sebagai fluida kerja. PLTN tipe Reaktor Air Superkritik pada dasarnya adalah jenis PLTN Air Ringan yang beroperasi pada temperatur dan tekanan tinggi (374 OC dan 22,1 MPa) dengan siklus pendingin langsung. Sehingga memiliki ‘Balance Of Plant’ yang sederhana. Sebagian besar PLTN jenis ini memiliki operasi siklus mirip dengan PLTN jenis Reaktor Air Didih (Boiling Water Reactor, BWR), tetapi memanfaatkan air superkritik sebagai fluida kerjanya. PLTN jenis Air Superkritik menjajikan sebagai sistem nuklir masa depan dengan tingkat efisiensi pembangkit mencapai 45 %. PLTN jenis Air Superkritik memiliki misi sebagai pembangkit listrik biaya rendah.PLTN ini juga dibangun berdasarkan teknologi yang sudah proven
PLTN jenis Reaktor Garam Cair (A molten salt reactor, MSR) merupakan PLTN dengan pendinginnya berupa garam cair. Konsep awalnya merupakan PLTN dengan bahan bakar nuklir campuran dimana garam flourida cair bercampur sebagai uranium tetraflourida (UF4). Temperatur keluarannya berkisar 700-800 OC dan daya optimalnya sebesar 1000 MWe. Tekanan operasinya rendah berkisar kurang dari 0,5 MPa.
PLTN jenis Reaktor Cepat Pendingin Gas (The gas-cooled fast reactor, GFR) merupakan sistem reaktor yang memiliki spektrum netron cepat dan siklus bahan bakar tertutup dengan konversi uranium fertile dan pengelolaan aktinida. PLTN ini berpendingin helium dengan temperature keluaran sebesa 850 OC dan menggunakan siklus langsung gas turbin “Brayton” dengan tingkat efisiensi thermal yang tinggi. Besar daya optimalnya sebesar 1100 MWe. Beberapa bentuk bahan bakar telah menjadi pertimbangan untuk dapat beroperasi dengan temperature sangat tinggi dan dapat menjamin retensi produk fisi. Bentuk bahan bakar yang digunakan berupa keramik.
PLTN jenis Reaktor Cepat Pendingin Natrium (Sodium Cooled Fast Reactor, SFR) merupakan PLTN jenis yang mirip dengan yang sudah ada yakni PLTN jenis the liquid metal fast breeder reactor dan the Integral Fast Reactor. Tujuannya adalah meningkatkan efisiensi pemakaian uranium dengan jalan pembiakan plutonium dan menghilangkan kebutuhan isotop transuranik. Desain reaktor ini tidak menggunakan moderator. Konsep PLTN jenis Reaktor Cepat memiliki pendingin natrium dan bahan bakar berupa logam alloy uranium dan plutonium. Bahan bakar dibungkus dengan kelongsong baja yang diisi dengan natrium cair di dalam ruang kelongsong. Ukuran sebagai PLTN Besar berdaya sekitar 600-1500 MWe, PLTN Medium berdaya sekitar 300-600 MWe dan sebagai PLTN Modular berdaya sekitar 50 MWe.
PLTN jenis Reaktor Cepat Pendingin Timbal (The lead-cooled fast reactor, LFR) memiliki sperktrum netron cepat dan siklus bahan bakar tertutup. Pendingin berupa Pb atau Pb/Bi. PLTN jenis ini merupakan PLTN modular dengan interval isi ulang yang sangat panjang (15 – 30 tahun). Bahan bakarnya berupa logam yang mengandung uranium fertile dan transuranik.PLTN ini memiliki pendinginan konveksi alamiah dengan temperature pendingin keluar sebesar 550 OC, dan memungkinkan meningkat sampai temperature 800 OC, yang memungkinkan dapat digandengkan dengan instalasi produksi hydrogen dengan proses termokimia. Ukuran sebagai PLTN tetap sekitar 150- 1200 MWe, sedangkan untuk PLTN yang dapat bergerak sekitar 50-150 MWe.
No comments:
Post a Comment