Energi nuklir berasal dari energi yang tersimpan dalam inti (core) suatu atom. Energi ini dilepaskan melalui fisi (pembelahan atom) atau fusi (penggabungan atom untuk membentuk atom yang lebih besar). Energi yang dilepaskan dapat digunakan untuk menghasilkan listrik.
Bahan bakar fosil—yang terutama meliputi batu bara, minyak, dan gas alam—mengisi sebagian besar kebutuhan energi di seluruh dunia. Pembangkit listrik adalah salah satu penggunaan utama bahan bakar fosil. Tetapi sumber daya ini terbatas.
Pembangkit Listrik Electric
Energi nuklir dapat dilepaskan dengan membelah atom uranium. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Ketika inti membelah, ia melepaskan energi dalam bentuk panas. Beberapa neutron juga dilepaskan dalam pemecahan. Neutron ini mungkin membelah inti lain, melepaskan lebih banyak panas dan neutron. Reaksi berantai ini disebut fisi nuklir.
Bahan bakar fosil terbentuk dari sisa-sisa organik tumbuhan dan hewan prasejarah. Sisa-sisa ini, yang berusia jutaan tahun, diubah oleh panas dan tekanan di kerak bumi menjadi bahan bakar yang mengandung karbon.
Baik pembangkit listrik tenaga nuklir maupun bahan bakar fosil menghasilkan listrik dengan cara yang sama. Panas yang dihasilkan di pabrik ini digunakan untuk menghasilkan uap. Uap ini menggerakkan turbin, yang menggerakkan generator yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Emisi: Tenaga Nuklir vs Tenaga Batubara
Energi nuklir lebih bersih sekaligus menghasilkan listrik. Fisi nuklir menyediakan energi tanpa melepaskan gas rumah kaca seperti karbon dioksida. Namun, pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan limbah radioaktif, faktor penting ketika melakukan perbandingan polusi bahan bakar fosil dengan tenaga nuklir.
Namun, dalam perbandingan tenaga nuklir vs tenaga batu bara, pertimbangkan bahwa pembakaran bahan bakar fosil melepaskan karbon dioksida ke atmosfer. Faktanya, 90 persen emisi karbon dari pembangkit listrik di Amerika Serikat berasal dari pembangkit listrik tenaga batu bara. Mereka memancarkan polutan seperti sulfur dioksida, logam beracun, arsenik, kadmium dan merkuri.
Efisiensi dan Keandalan
Sebuah pelet bahan bakar nuklir beratnya sekitar 0,1 ons (6 gram). Namun, pelet tunggal itu menghasilkan jumlah energi yang setara dengan yang dihasilkan oleh satu ton batu bara, 120 galon minyak atau 17.000 kaki kubik gas alam, membuat bahan bakar nuklir jauh lebih efisien daripada fosil bahan bakar.
Selain itu, pembangkit listrik tenaga nuklir beroperasi lebih andal daripada fasilitas pembangkit listrik lainnya. Pada tahun 2017, pembangkit nuklir bekerja dengan kapasitas penuh 92% dari waktu. Sebagai perbandingan, pertimbangkan waktu operasi untuk sumber pembangkit energi lainnya: pembangkit listrik tenaga batu bara (54%), pembangkit gas alam (55%), pembangkit listrik tenaga angin (37%) dan pembangkit listrik tenaga surya (27%).
Ketersediaan Sumber Daya
Uranium adalah salah satu sumber energi paling melimpah di Bumi. Uranium dapat diolah kembali dan digunakan kembali, salah satu keunggulan energi nuklir dibandingkan bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil, di sisi lain, tidak dapat diperbarui. Terjadi penurunan tajam dalam cadangan energi karena ketergantungan masyarakat pada bahan bakar fosil.
Biaya: Energi Nuklir vs Bahan Bakar Fosil
Biaya penting ketika mempertimbangkan pro dan kontra dari energi nuklir vs bahan bakar fosil. Sementara biaya operasi untuk pembangkit listrik tenaga nuklir melebihi biaya sumber daya pembangkit listrik lainnya, biaya totalnya lebih kecil daripada kebanyakan. Rata-rata total biaya pembangkitan listrik meliputi operasi, pemeliharaan dan bahan bakar. Biaya dilaporkan dalam pabrik per kilowatt-jam di mana satu pabrik sama dengan $0,001 atau sepersepuluh sen AS.
Total biaya rata-rata di pabrik per kilowatt-jam yang dilaporkan untuk tahun 2017 adalah, dalam urutan kenaikan biaya, 10,29 untuk pembangkit listrik tenaga air (termasuk pembangkit listrik tenaga air konvensional dan penyimpanan yang dipompa pembangkit listrik tenaga air), 24,38 untuk tenaga nuklir, 31,76 untuk turbin gas dan skala kecil (didefinisikan sebagai turbin gas, pembakaran internal, fotovoltaik atau pembangkit surya dan angin) dan 35,41 untuk uap fosil tanaman.
Masa Depan Pembangkit Energi
Sumber bahan bakar fosil secara bertahap menurun, yang mengarah ke potensi kelangkaan energi global. Pembangkit listrik tenaga nuklir sudah menyediakan energi di tiga puluh negara bagian. Dengan dua pabrik baru disetujui dan sekitar 18 aplikasi untuk membangun pabrik baru sedang dipertimbangkan oleh A.S. Komisi Regulasi Nuklir pada tahun 2018, pembangkit listrik tenaga nuklir dapat memenuhi kebutuhan energi itu di Amerika Serikat.