MAGNET TETAP sebagai Sumber Energi Terbarukan

                                                      

Pinisi, kapal tangguh Nusantara

Energi bebas (termasuk magnet) sebenarnya telah hadir dan dimanfaatkan sejak awal peradaban, jauh sebelum generator listrik dan motor bakar hadir. Manusia memanfaatkan energi bebas di alam sebagai mesin mereka, misalnya pelaut menyeberangi lautan luas hanya menggunakan tenaga angin, dan penggunaan kincir angin dan kincir air untuk membantu proses produksi. Akan tetapi, satu-dua abad lalu manusia menjadi amat bergantung kepada bahan bakar fosil seperti minyak, batu bara, dan gas alam untuk menghasilkan listrik. Ketika sumber BBM itu mulai menipis (terlihat dari harganya yang menaik drastis), manusia kembali ke pembangkit energi alami yang murah bahkan gratis.

PLTA Koto Panjang 114 MW, Riau

Manusia sangat mengenal teknologi energi bebas terbarukan seperti sel surya, turbin angin, PLTA, dan pompa panas geothermal. Sudah saatnya energi bebas jenis baru lainnya ditambahkan, yaitu magnet, PLTMn, Pembangkit Listrik Tenaga Magnet. Konsep PLTMn tanpa bahan bakar ini sebenarnya telah berumur lebih dari 100 tahun dan disiplin ilmu ini adalah kawasan milik Begawan Listrik, Nikola Tesla. Wesley Gary (1874) adalah orang pertama yang memberikan ide bahwa magnet dapat menggerakkan motor, tetapi saat itu masih tidak praktis. Hans Coler (1925) mendapatkan listrik menggunakan motor magnetik ketika bekerja sebagai tentara Jerman pada Perang Dunia II.

Keuntungan PLTMn adalah:

1) Sumber aliran listrik gratis, ajeg, dan stabil; 2) Ramah lingkungan, tidak menimbulkan emisi gas dan kimia berbahaya, dan tidak menghasilkan panas lebih; 3) Dapat dioperasikan pada kondisi cuaca apapun, sangat dingin atau sangat panas, baik di dalam maupun di luar ruangan; 4) Bentuknya bisa kecil dan murah dengan bahan-bahan yang mudah ditemukan di mana-mana; 5) Hampir tidak memerlukan perawatan, bila ada, biaya perawatannya murah. 

Cara kerja generator magnet menghasilkan listrik sama dengan turbin listrik. sebuah Rotor besi dililit kawat tembaga, kemudian diputar dalam medan magnet guna menghasilkan aliran elektron ajeg dan terus menerus. Bedanya adalah semula turbin listrik diputar menggunakan BB fosil / gas / uap dll. untuk menggerakkan rotor, maka dalam hal ini medan magnet menggerakkan rotor. Seperti diketahui, magnet memiliki kutub Utara dan Selatan, magnet dengan kutub sama akan saling tolak-menolak, dan kutub berlawanan akan saling tarik-menarik. Dalam PLTMn, dorongan dan tarikan kutub magnet akan membuat rotor tetap bergerak hingga menghasilkan listrik bebas yang dapat disimpan dalam baterai. Gesekan udara dan friksi akan menurunkan putaran rotor, tetapi sekali laju rotasi turun di bawah titik tertentu, motor listrik akan masuk ke sistem sehingga laju rotor pulih kembali, karena ada bantuan energi yang tersimpan dalam baterai.

Contoh: 

• Motor magnet permanen buatan Howard Johnson (Paten AS No. 4.151.431 [1979]; 4.877.983 [1989]; dan 5.402.021 [1995])
• Generator EBM 720 (Energy By Motion, Free Energy Magnetic Power Plant) 15 kW (sellable energy) seberat 15.000 kg buatan Budapest (Hongaria) dibangun tahun 2000 dengan medan elektromagnet sebagai 'bahan bakar'  (2senUSD/kWh). Penelitian serupa dikembangkan pula di Toronto, London, dan Houston, dan masing-masing meneliti berbagai aspek terutama keluaran listrik dan panasnya.
• Demo motor listrik menggunakan magnet permanen 24V DC
• Demo proyek penyiapan motor menggunakan 2 potongan magnet permanen Nd. Penambahan beberapa potongan magnet permanen kuat akan menambah daya motor / tenaga listrik, sehingga dapat menggerakkan koil / roda lebih cepat dengan arus tetap [1, 2, 4, 5].
• Motor magnet permanen HoJo.
• Generator listrik menggunakan magnet permanen (menghasilkan 40kW).
• Generator magnet permanen 3 fase.
• Generator magnet permanen rotor pisah rpm rendah 30kW.
• Uji Generator magnet permanen 10kW, 1.088 rpm, 
• Generator magnet rumahan (kecil, besar / 39kW), dll.

Peneliti dari Infinivity SAV Team, yang berlokasi di Seoul, Korsel (Sep 2016), berhasil menghasilkan PLTMn 6kW (50% untuk menggerakkan motor guna mempertahankan RPM pada beban puncak, 50% sisanya dimanfaatkan pengguna, disebut pula daya output 3kW). Bila anda memerlukan daya lebih, beberapa unit PLTMn tersebut dapat dihubungkan dan disinkronkan untuk menghasilkan listrik 6kW, 9kW, dst. Tegangan yang dihasilkan: 1) 380V 3-phase 50-60Hz; 2) 220V 50-60Hz; 3) 110V 50-60Hz. Seratus unit produk pertama akan diluncurkan yang secara eksklusif ditangani oleh distributor di seluruh dunia (silahkan, bila anda ingin menjadi distributornya). Teknologinya berupa simbiosis magnet permanen dan koil bifilar. koil bifilar dipasang dengan sudut geser spesifik guna mengubah arus parasitik menjadi energi yang dapat dipakai. Sementara, permanen magnet diperlukan untuk mempertahankan rotasi. Gerakan awal dilakukan oleh baterai atau energi dari luar beberapa menit hingga mencapai RPM yang diperlukan, kemudian sumber energi luar dicopot. RPM dipertahankan oleh motor asynchronous yang dilengkapi perangkat lunak khusus yang mengendalikan motor. Daya keluaran (output) tergantung RPM itu. Meski dapat beroperasi >10 th nonstop, perlu perawatan tahunan pada bagian bergerak (bearing, dll). Magnet Nd bekerja hingga 100 tahun, dan daya magnetnya menurun hanya 1% setiap 10 tahun. Alat ini dapat digunakan di sektor rumah tangga, produksi, otomotif, pertanian, perkapalan, militer, penerbangan, dll. yang butuh listrik.

Peneliti Pakistan Wasif Kahloon (2013/2014) juga mencoba membuat purwarupa mesin PLTMn dengan menggunakan butir-butir magnet guna memproduksi energi bebas yang ternyata menghasilkan daya 3,5 kWatt (melistriki 2 elemen pemanas, fan besar, dan beberapa lampu) tanpa sumber apapun kecuali magnet di dalamnya. Teknologi itu akan dipasarkan ke personal, industri, dan publik guna menghasilkan energi listrik dan mekanik.

Laboratorium Micasa (Swiss) melakukan riset dengan memanfaatkan PLTMn yang terdiri atas 6 set magnet Nd (neodimium) yang baru mampu menerbangkan karpet seberat 2,4 kg hingga setinggi 7 cm. Percobaan berikutnya diharapkan mampu menerbangkan beban 10 kg setinggi 20 cm. Bila hal itu dilakukan serius, ia akan menjadi cikal-bakal karpet Aladin di masa depan.

Dadu magnet Nd

Magnet Nd (Neodymium, juga dikenal sebagai NdFeB atau Neo Magnet), jenis magnet logam tanah jarang (logam yang termasuk LTJ adalah Y, La, Ce, Pr, Nd, Gd, Sc, Sm, Eu, Dy, dll. yang banyak ditemukan di Bangka) adalah magnet permanen terkuat (tersedia di pasar) yang terbuat dari paduan logam Neodimium, Besi dan Boron dengan membentuk struktur kristal tetragonal Nd2Fe14B. Proses pembuatannya melalui teknik metalurgi serbuk, pemadatan cepat / isotropic pressing lalu sintering ~1000 oC tanpa oksigen). Sesudah itu, produk jadi dilapisi nikel guna mencegah korosi. Logam LTJ lainnya, Pr, juga dapat dibuat magnet permanen Ferrite, Pr2Fe14B. Magnet yang lebih murah dan cukup kuat sedang diupayakan pula.

Muammer Yildiz (peneliti Turki) tahun 2013 menunjukkan hasil litbangnya di Jenewa, Swiss, yaitu pemanfaatan magnet sebagai sumber daya / motor (PLTMn). Motor magnet yang berisi 1200 butir magnet itu dibiarkan berputar 4,5 jam (rencananya 5 hari, tetapi motor dihentikan, karena ada suara berisik, dan ternyata ada 4 butir magnet rusak). Hasil litbangnya telah ditampilkan di berbagai expo iptek energi. Purwarupa PLTMn ini menghasilkan listrik 5kW. 

Jan 2015 generator 5kW buatan Yildiz dilepas ke konsumen dari pusat distribusi di Turki (Kantor Pusat), Italia, dan Jerman dengan harga 15.100Euro (termasuk VAT). HMSB (Perusahaan Yildiz) memproduksi awal sekitar 2.000 unit (220V, 25A) yang berupa dua jenis produk, 1) generator listrik, 2) generator daya pada laju dan torsi beda (PTO). Tersedia 15 produk dari 7HP (5,2kW) hingga 3,3 MW. Gambar samping adalah Bell-1 (Belluno-1 versi Italia) dengan daya 5,2 kW. Beberapa kalangan mulai percaya pada teknologi PLTMn ini dan mulai digunakan.

Sebelumnya, purwarupa PLTMn 7kW semacam itu telah dibuat oleh Troy Reed (Tulsa, Oklahoma (AS), dan telah dipasang di mobil (AS) yang menggunakan jasa tenaga magnet saja sebagai 'bahan bakar" penggerak mobil (tidak ada BBM / gas / lainnya). Mobil bermotor magnet itu disebut SURGE yang dapat melaju hingga 137km/j.

PLTMn TK Omega RF5000 1 MW

Insinyur Spanyol DA Romero mengembangkan & mematenkan PLTMn Omega RF5000 berdasarkan resonansi Magnetik Elektro temuan Nikola Tesla sejak 17 tahun lalu. Kemudian, PLTMn 1MW dibuat oleh perusahaan Belgia TechnoKontrol (TK). Daya listrik 1.000kW tersebut diperoleh dari magnet permanen yang dapat beroperasi nyaris senyap selama 50 tahun secara ajeg dengan perawatan sangat minim di lingkungan apapun dan lokasi di mana saja. 

TK Orion AMGPP

PLTMn tsb dapat diturunkan dayanya ke 30 kW atau 20 kW sesuai kebutuhan dan dana anda. Susunan magnet di bagian dalam mesin dapat dilihat disini. Selanjutnya, TechnoKontrol memproduksi versi lanjut TK Omega RF5000 dengan nama TK Orion-AMGPP (TK Orion Advanced Magnetic Generator Power Plant). Kesuksesan teknologi ini menyebabkan banyak fihak ingin menghadangnya agar tidak masuk ke dunia komersial.

Perusahaan Platinum-Invests Group, kantor Pusat di Spanyol yang berkolaborasi dengan Universitas Pernik, Bulgaria, dan Institusi terkait lainnya dalam industri energi telah melakukan litbang membuat PLTMn Palladium (hanya nama, bukan unsur dalam sistem periodik) berbagai daya dan disertai daftar harga sesuai daya (mis. Palladium-30, 3 kW/j, 220V, harga 18.000 Euro). PLTMn ini bekerja terus menerus menghasilkan listrik (24/7) yang dikelola oleh peralatan kendali mandiri, sehingga dapat mengungguli PLTB dan PLTS yang kadangkala produksi listrik mereka naik/turun menuruti lingkungan pendukungnya. PLTMn ini dapat digunakan menggerakkan roda kendaraan atau mesin pesawat.

Perusahaan Unison, Jacksonville, FL, AS (anak perusahaan GE, 30th berpengalaman di industri pesawat terbang) adalah juga salah satu pemasok PLTMn untuk industri pesawat komersial/sipil dan militer (rotor & stator F100 untuk F15 Eagle dan F16 Falcon) dengan daya 3-250 kW.

General Motors (GM),  produsen otomotif di White Marsh, Maryland, AS pertama kali membuat motor listrik sendiri berdaya 85kW (114HP) dengan memanfaatkan magnet tetap yang digunakan dalam mobil Chevrolet Spark EV (2013) sebagai penggerak mobil. Saat ini motor listrik tsb digunakan sebagai bagian dari sistem propulsi pada 9 mobil lainnya, di antaranya:
Chev. Volt, Chev. Malibu Eco, Chev. Silverado Hybrid, Buick Lacrosse eAssist, Buick Regal eAssist, GMC Sierra Hybrid, GMC Yukon dan Yukon Denali Hybrid, dan Cadillac Escalade Hybrid. GM memfokuskan diri mengembangkan motor magnet permanen dan motor induksi untuk berbagai keperluan.

Peneliti Perancis Naudin (1999) memanfaatkan magnet guna menghasilkan listrik sekitar 24 Watt (3,5 Volt, 7 A DC) yang mampu secara mandiri bergerak ajeg. Rancangannya disebut Mini-Romag Generator. Generator ini perlu dipancing awal selama 42 detik pada putaran 2100 rpm, setelah itu motor dimatikan dan energi listrik yang dihasilkan dapat digunakan.

BIla pengendara mobil masih ingin menggunakan BBM, penempatan 4 nano magnet (yang disebut si pembuat sebagai quantum vehicle power magnets) di titik-titik tertentu (2 di kutub positif dan negatif pada aki, 2 di mana saja pada blok mesin) dapat menaikkan kinerja mobil (menjadi turbo). Nano magnet itu berfungsi mengatur pengeluaran BB secara harmonis sehingga dapat menghemat BB dan menaikkan akselerasi mobil.

Percobaan di Indonesia

• Beberapa Peneliti Indonesia yang serius menekuni PLTMn adalah: Ahmad Fauzi (0821-7585-0331); Pratman (0821-2357-0823;  0856-0774-3559).
• Mirza Roland sukses membuat PLTMn yang memanfaatkan tenaga magnet menjadi motor sekaligus generator yang disebut ELMA-3. Ia menghasilkan daya (4400 - 4800) W yang dapat menyalakan 1-2 rumah yang masih dapat diperbesar lagi. PLTMn ini berfungsi selama 25 tahun.
• Bandara Djalaluddin, Gorontalo sedang merintis penggunaan PLTMn (2018, investasi Rp.3,5miliar) guna menghasilkan listrk tambahan 500 kVA (selain PLN 1200kVA) yang akan dipakai untuk TV dan pendingin ruangan.
  

• Purwarupa PLTMn 5 kW buatan DN dengan kode AIM PLMN (dibuat oleh Tim pengembang dari PT Artha Indera Mahakam Perkasa, Sumber Rejo, Balikpapan) (info via Mitra Tech) dapat bertahan hingga 12 jam. PLTMn berbobot 600kg dan jumbo yang mengakomodasi roda penggerak, kumparan, amfibi, kapasitor bank, automatic voltage regulator / AVR, variable speed control, dan safe control. Biaya riset puluhan juta Rp, magnet masih diimpor.
• Kegunaan magnet permanen di antaranya adalah generator/pembangkit listrik, sistem motor listrik (PT Pindad), komponen otomotif (power window, wiper, dll.) (~50 ton magnet permanen/bulan, PT ASMO & PT MITSUBA), PLTBayu (LAPAN, LAGG-BPPT), otomatisasi industri seperti sensor meter air (1juta buah/th, PT Sintertech & PT Multi Instrumentasi / PT Linflow), alat printer (0,6juta buah/th, PT Epson), dll. Selama ini, magnet permanen tsb diimpor dari Jepang dan Tiongkok. Guna mengurangi hal tsb, LIPI membuat bahan magnet permanen ferit untuk meter air menggunakan oksida besi limbah Hot Strip Mill (HSM) PT Krakatau Steel via metalurgi serbuk (mixing, kalsinasi, kompaksi, sinterisasi).
• Konsorsium Magnet Indonesia (Fisika LIPI, PPET LIPI, PTBIN BATAN, Dep. Fisika UI,  PT Sintertech) perlu segera menguasai proses teknologi pembuatan magnet permanen, dan mendifusi iptek guna membangun industri magnet lokal, sekaligus memenuhi kebutuhan magnet permanen Indonesia yang tinggi (pasar no 2 di dunia).
• Para mahasiswa ITN Malang melakukan penelitian PLTMn sebagai sumber energi alternatif dengan bantuan dana DIKTI 12 juta (4 bulan). Mereka mampu menghasilkan putaran ajeg pada turbin yang selanjutnya dapat dikopel ke generator guna menghasilkan listrik.  
• M. Gunawan (PT TDL) masih terus mengembangkan PLTMn. 
• GC Sumindar memanfaatkan energi magnet pada komnet (kompor magnet) ciptaannya untuk membantu ibu rumah tangga di dapur.  
• Mahasisiwa FT-UGM memanfaatkan energi magnet untuk mengisi aki. 
• LIPI bekerjasama dengan PPET (puslit Elektronika dan Telekomunikasi) memproduksi PLTMn. 
• Di samping untuk memproduksi generator listrik, produk magnet BATAN dikembangkan pula untuk produk lain seperti asesoris mobil, pembersih vakum, penyubur tanah, produk industri, dll.  
• Walikota Bandung berencana menggunakan PLTMn th 2015 untuk mengganti 27.000 titik lampu PJU (Penerangan Jalan Umum) yang bekerjasama dengan USAID AS.

PLTMn lainnya di dunia banyak ragamnya disertai dengan penjelasan cara kerjanya. 

Segeralah anda menjadi Peneliti dan pengguna magnet di Indonesia yang mampu memanfaatkan jasa tenaga magnet tetap untuk menyumbang energi listrik alternatif yang bersih dan ramah lingkungan sekaligus mengurangi penggunaan BBM di Indonesia.
Bagi anda yang sudah berhasil membuat purwarupanya, coba nyalakan PLTMn anda dengan beban sesuai desain setidaknya 6 bulan terus-menerus tanpa henti, guna meyakinkan PLTMn anda berfungsi dengan baik.



Ditulis oleh: Fathurrachman Fagi, WA 0812-1088-1386; ffagi@yahoo.com
______________________________________________________
Bagi anda yang meng-copy & paste tulisan ini di blog anda, 
cobalah ikhlas menyebutkan link sumbernya
http://energibarudanterbarukan.blogspot.co.id/2011/04/magnit-tetap-sebagai-sumber-energi.html

PLTN Fissi Thorium Lebih Aman dibanding PLTN Uranium

PLTN dengan bahan bakar (BB) berbasis thorium (Th) makin menarik perhatian dunia apalagi bila dikaitkan dengan kecelakaan nuklir di Fukushima (PLTN Uranium). Tanggal 25 Januari 2011, beberapa minggu sebelum gempa dan tsunami yang merusak PLTN Fukushima di Jepang, China mengumumkan ambisinya untuk membangun PLTN berbasis Thorium dalam jangka waktu 20 tahun. Salah satu pilihan China jatuh kepada jenis reaktor yang disebut oleh China dengan istilah TMSR (Thorium Molten-Salt Reactor), Reaktor Garam Cair Thorium.

Seperti diketahui, Reaktor Thorium Fluorida Cair (LFTR = the Liquid Fluoride Thorium Reactor, yang disebut 'Lifter') adalah reaktor generasi IV yang menggunakan campuran garam cair ThF4-U233F4 sebagai BB sekaligus sebagai pendingin reaktor yang disirkulasikan melalui teras reaktor dan penukar panas yang memanasi gas Helium sebagai media hingga 930C dan gas He tersebut diumpankan ke turbin gas dan balik ke penukar panas dalam siklus tertutup. Turbin akan menggerakkan generator listrik. 

BB berbasis Th dalam bentuk garam cair tsb tidak memerlukan fabrikasi BB, sehingga struktur reaktor menjadi sederhana, derajat bakar (burn-up) merata, BB cair dapat diganti dengan BB segar dan diproses-ulang secara online sekaligus racun netron Xe-135 dan Kr-83 dapat dibuang secara sinambung. Sementara, produk fissi lainnya, misalnya molebdinum dan iodine (setelah melalui proses ekstraksi) dapat digunakan untuk keperluan medis. Akibatnya, jenis reaktor Th semacam itu dapat terus menerus menyala sampai tua dengan derajat bakar tak terbatas.

PLTN berbasis Th lebih aman, karena Th-232 harus dibombardir oleh sumber netron lambat dari luar secara sinambung (bisa via akselerator / sinar foton / inti Pu seperti yang dikembangkan di India) untuk mengubahnya menjadi U-233 agar dapat melakukan reaksi fissi, karena tidak mempunyai reaksi rantai, dan tidak cukup netron untuk melanjutkan reaksi fissi. Bila sumber netron disingkirkan, reaktor akan mati. Bila reaktor mengalami kelebihan panas (seperti di Fukushima), sumbat kecil di bawah bejana pengungkung reaktor akan meleleh dan larutan garam Th mengucur ke bawah akibat gaya berat ke tangki bawah tanah yang telah disediakan, dan hal itu tidak memerlukan komputer atau pompa listrik yang bisa saja lumpuh oleh tsunami. Reaktor berbasis Th mampu menyelamatkan dirinya sendiri. Reaktor beroperasi pada tekanan atmosferik, tidak ada gas hidrogen yang dapat meledak, lebih bersih, lebih murah dengan limbah nuklir yang dihasilkan lebih sedikit.

Aspek menarik lain dari Th pemancar alpha ini adalah tidak memerlukan proses pemisahan isotop (U memerlukan proses ini untuk memperoleh bahan fissil U-235 dari 0,7 % menjadi 3-5 % yang menelan biaya cukup besar), dan U-233 yang diperoleh tidak dengan mudah dapat dibuat senjata nuklir karena adanya kontaminan U-232. Oleh karena itu, PLTN berbasis Th dengan BB jenis garam cair cocok untuk negara berkembang seperti Indonesia, sekaligus menghapus kecurigaan negara maju, karena pengguna PLTN berbasis Th sulit membuat senjata nuklir. Sebaliknya, PLTN U di dunia memproduksi isotop Pu yang bila diproses-ulang, Pu-239 dapat digunakan sebagai senjata nuklir.

Energi yang dilepaskan oleh Th ketika melakukan reaksi fissi cukup mengesankan. Dr. Rubbia, pemenang nobel Fisika 1984 mengatakan bahwa satu ton logam Th menghasilkan energi setara dengan 300 ton U (alam) atau 3.500.000 ton batu bara untuk energi listrik 1 GWe. Reaktor Th dapat mengkonsumsi limbahnya sendiri dan menggunakan Pu sebagai sumber netron sekaligus mengurangi jumlah Pu yang diproduksi oleh PLTN uranium, sehingga reaktor Th dianggap pula berfungsi sebagai pembersih lingkungan. 

AS mengembangkan Th sejak tahun 1940an, tetapi kebutuhan senjata nuklir U & Pu diprioritaskan lebih dulu. Dana yang dikeluarkan oleh Amerika dan Eropa untuk mengembangkan teknologi BB nuklir U & Pu sangat besar, sehingga mereka tidak ingin melepaskan teknologi itu begitu saja untuk beralih ke Th. Purwarupa pembiak garam molten pertama pernah dibangun di Oak Ridge (7,4 MW), AS pada tahun 1950 yang beroperasi tahun 1965 hingga 1969. 

Perusahaan Amerika, Thorium Power (sekarang Lightbridge) yang melakukan riset intensif dan bekerja pada desain nuklir berbasis Thorium membuktikan bahwa BB berbasis Th dapat digunakan di reaktor LWR dan jenis reaktor lainnya tanpa perubahan desain reaktor yang berarti. 

Sementara, perusahaan Flibe ( Fluoride salt of Lithium and Beryllium) Energy, yang berasal dari Huntsville, Alabama, AS, diam-diam mengumumkan kehadirannya dengan teknologi reaktor thorium garam cair, LiF (Lithium Fluorida) dan BeF2 (Berilium Fluorida) yang berdasarkan teknologi LFTR. Flibe mengadopsi teknologi tsb dari ORNL, dengan karakteristik beroperasi pada tekanan atmosferik, modular, dan daya 20-30 MW sekitar $100juta awal (menjadi setengahnya bila diproduksi massal).

PLTT Fuji, 150MWe

Perusahaan swasta ThEMS (Thorium Energy & Molten-Salt Technology Inc) didirikan oleh Kazuo Furukawa, perancang reaktor Fuji (Mini Fuji), bertujuan pula untuk memproduksi listrik menggunakan reaktor Th kecil (10 kW) dalam 5 tahun ke depan. ThEMS bertujuan menjual listriknya sekitar 11 UScent per kWh (6,8 p/kWh) jauh lebih murah ketimbang feed-in tariff Inggris yang berkisar antara 34,5 p/kWh untuk turbin angin kecil hingga 41,3 p/kWh untuk instalasi surya.

Konsep lain adalah ISMR (Integral Molten Salt Reactor) yang ditemukan oleh Terrestrial Energy (2013, rancangan Dr. D. Leblanc), perusahaan Canada. Reaktor diganti setiap 7 tahun sekali. Ada dua reaktor tersedia (bersebelahan). Reaksi nuklir penghasil listrik dilakukan secara bergantian (setiap 7 tahun) yang berisi campuran garam fluorida thorium dan uranium berpengayaan rendah. Risiko reaktor nuklir konvensional seperti 1) kehilangan pendingin & pemungutan panas bahang; 2) produksi hidrogen; 3) tekanan operasi yang amat tinggi; dihindarkan oleh IMSR ini.

PLTN Kakrapar-1

India berencana 30% kebutuhan listriknya berasal dari PLTN berbasis Th pada tahun 2050 nanti. Hal itu memungkinkan, karena India memiliki sekitar 25% cadangan Th dunia (lebih dari 932.000 ton). Upaya itu telah dirintisnya sejak awal, sehingga India sekarang memimpin dunia dalam perancangan reaktor nuklir berbasis Th. Sebuah reaktor mini 30 kW dengan BB berbasis Th telah sukses dioperasikan di reaktor Kamini di Kalpakkam, India. Kesuksesan itu mendorong India untuk memasang BB berbasis Th pada PLTN-nya. PLTN Kakrapar-1, di kota Surat, Gujarat, adalah reaktor yang pertama kali menggunakan BB berbasis Th di dunia, dan menggunakan akselerator Pu dalam teras reaktor. Percobaan menggunakan 500 kg Th pada Kakrapar-1 dan Kakrapar-2 dilakukan pada tahun 1995. Kakrapar-1 mencapai operasi daya penuh selama 300 hari, dan Kakrapar-2 mencapai operasi daya penuh selama 100 hari.

Desain PLTN berbasis Th (300 MW) Kakrapar-1 menggunakan reaktor maju air berat bertekanan (AHWR) telah diselesaikan th 2014 dan akan beroperasi paling lambat tahun 2025. Dalam desain itu, bahan bakar di bagian tengah teras berupa 30 batang oksida Th-233/U-233 yang dikelilingi oleh 24 batang oksida Th-233/Pu-239. Konfigurasi itu cukup menyediakan U-233 yang mandiri dengan menghasilkan keluaran tenaga nuklir sebesar 60%, yang diharapkan beroperasi selama 100 tahun. India menggunakan Th pula pada 5 reaktor lainnya, yaitu di Kakrapar-2, Kaiga-1, Kaiga-2, Rajasthan-3 (Rawatbhata-3), dan Rajasthan-4.

Hasil-hasil penelitian India mendorong Amerika, Rusia (Institut Kurchatov Moskow), dan baru-baru ini Norwegia dan Polandia untuk melakukan penelitian lebih dalam. Penelitian yang melibatkan Th di Julich (Jerman), Winfrith (UK), dan Peach Bottom (AS) dihidupkan kembali yang sebelumnya sudah pernah mereka lakukan.

Pemanfaatan Thorium di Indonesia

Thorium dari slag Timah, Babel

Thorium ditemukan tersedia cukup melimpah di Indonesia (sekitar 117 ribu ton; cukup untuk menyalakan PLTT 1GWe sekitar 117 buah untuk 1000 tahun) (di dunia, Th 3-4 kali lebih melimpah dibanding U) dan murah, karena monasit (potensi di Babel sekitar 1,5 miliar ton yang mengandung Th sekitar 0,26-14,9%) sebagian (> 6 ton) sudah ada di permukaan tanah sebagai produk samping / slag tambang timah di Babel. PT Timah dan BATAN telah melakukan kerjasama untuk memanfaatkan monasit tersebut. Indonesia tidak perlu lagi berhubungan dengan kartel U yang dapat memainkan harga U sesuka hati. Lagi pula, limbah monasit membawa pula produk samping yang berupa logam tanah jarang (LTJ) (di antaranya adalah Y, La, Ce, Pr, Nd, Gd, Sc, Sm, Eu, Dy, dll) yang harganya cukup mahal. Pemerintah telah membentuk konsorsium untuk memanfaatkan LTJ ini. Nd adalah bahan magnet permanen terkuat di dunia yang tersedia di Babel.

BATAN berencana membangun PLTN (jenis HTGR) mini non komersial (RDE 30 MW, reaktor nuklir generasi IV) di Serpong yang ditargetkan akan beroperasi tahun 2019 dan kemungkinan menggunakan BB Thorium (selain uranium).

PLTT 

Pulau nuklir ThorCorn

Di sisi lain, PT INUKI bekerjasama dengan ThorCon Power (konsep dari Martingale Inc.) guna mengembangkan MSRE (Molten Salt Reactor Experiment) skala pilot (posisi reaktor 30 m di bawah muka tanah; beratnya 150-500ton; perlu 200 blok untuk daya 1 GWe) yang akan menghasilkan listrik sekitar 3-5 sen US$/kWh, dan pembangunannya hanya perlu satu tahun untuk membangun reaktor thorium 1GWe, sedangkan PLTN uranium dengan daya yang sama perlu waktu 8-10 tahun.

Pertamina, PLN, ThorCon, & INUKI

Kerjasama itu ditingkatkan dengan penekenan MoU (27 Oktober 2015, saat Presiden Jokowi berkunjung ke AS) di Washington DC antara ThorCon dengan tiga BUMN Indonesia (PT INUKI, PT PLN, PT Pertamina, yang membentuk Konsorsium Thorium Indonesia). Tujuan Konsorsium adalah untuk mengembangkan dan memanfaatkan reaktor garam cair thorium komersial berdasarkan desain ThorCon. PLTT (Pembangkit Listrik Tenaga Thorium) tersebut dijadwalkan akan dikomisioning th 2021. BIla hal itu terjadi, Indonesia akan menjadi operator pertama PLTT jenis MSR.

Desain PLTT 2 x 2 x 250 MW

ThorCon Power mengembangkan reaktor buatan ORNL yang telah teruji / proven (desain 1960, tidak ada yang baru) yang diatur menyerupai bentuk kapal, sehingga dengan mudah disusun secara modular dan dirakit dengan cepat dan dapat segera dikirim ke pelanggan. Desain PLTT di darat dan tongkang dapat dilihat dalam gambar samping. Desain BB reaktornya berupa campuran natrium, berilium, uranium, dan thorium fluorida yang disebut Nabe. Reaktor PLTT beroperasi pada tekanan kamar, diganti setiap 4 tahun sekali. Saat ini pengujian 250MWe selama 4 tahun sedang berlangsung.
Delegasi KEIN (Komite Energi dan Industri Nasional) yang berkunjung ke AS (Wakil Menteri Energi) menjelaskan bhw Indonesia sedang mempertimbangkan memasukkan Nuklir dalam bauran energi sebelum 2025 (salah satunya via PLTT Thorcon).

Desain PLLT lainnya adalan dari perusahaan Moltex Energy, Inggris / UK yang mengenalkan SSR (Stable Salt Reactor). BB Thorium Fluorida berbentuk garam cair molten thorium [2/3 bagian, 1/3 bagian berupa LEU atau Pu (60%Pu-239 + 40%Pu-240)] dalam kelongsong, mirip PLTN yang sudah ada. Garam cair molten memiliki perpindahan panas sangat bagus, stabil secara kimia, efisiensi tinggi, dan bertekanan atmosferik (pendingin: ZrF4/NaF/KF, titik lebur ~385 oC). Bila suhu menaik, reaktivitas  menurun, tetapi bila suhu menurun, reaktivitas malah menaik. Reaktor (spt gambar) berada dalam tangki besar. Setiap berkas BB dapat dipindahkan dari atas dengan mesin pindah.

PLTT SSR 300MW

Dalam kondisi kecelakaan (panas lebih), Passive air cooling system akan berjalan otomatis, tanpa bantuan mesin apapun. Konduktivitas garam cair 10x lebih rendah daripada UO2, maka sirkulasi garam cair dari teras reaktor ke pembangkit uap diperlukan. Tabung BB mirip dengan BB pin padat (reaktor konvensional), yang terbuat dari paduan logam yang sama. Daya yang ditawarkan sekitar 300 MW dengan harga <2$/W, atau sekitar Rp.8 triliun. Bila ingin daya di atas 1GW, maka 3 unit disusun secara modular. Motto SSR: milikilah PLTN thorium yang Lebih murah, lebih sederhana, dan lebih aman.

Thorium Power Canada (TPC, mengadopsi teknologi ThO2 padat milik DBI, $2juta/MW, dapat dibangun dalam waktu 2-3 tahun, modular) pernah berkeinginan untuk membangun Reaktor Th berkapasitas 25 MW di Indonesia. Proyek tersebut berencana akan memasok tenaga listrik ke PLN. TPC (yang membeli paten DBI Century Fuels, Inc., California, AS) akan menjual listrik berkisar antara 4-7 cent/kWh dengan daya 25 MW (Indonesia) dan dapat dibuat seri hingga (25 x 40) 1000MW. 


Bila Indonesia memilih untuk memiliki PLTN berbasis Thorium (PLTT), misalnya dengan BB jenis garam cair Thorium seperti ISMR, ThorCon, SSR, dan desain China, sudah saatnya para staf/operator di reaktor riset/PLTN BATAN (PTBN) terlibat pula dalam penelitian bersama-sama (termasuk diklat) dengan bangsa lain untuk menguasai teknologi BB Thorium. Mereka juga sedang berlomba-lomba mencari angka-angka yang diperlukan dalam pengoperasian reaktor mini/riset thorium dan PLTT.

Lihat pula: PLTN (Fissi) masa depan ...


Ditulis oleh: Fathurrachman Fagi; WA 0812-1088-1386; ffagi@yahoo.com
________________________________________________
Bila anda meng-copy & paste tulisan ini di blog anda, 
mohon dengan ikhlas  menyebutkan link sumbernya
http://energibarudanterbarukan.blogspot.co.id/2011/03/pltn-fissi-thorium-paling-aman.html