3 Manfaat Energi Nuklir Selain untuk Listrik, Ada Desalinasi

Pemanfaatan energi nuklir yang punya dampak positif adalah untuk desalinasi air laut. Menurut UNICEF, diperkirakan hampir 4 miliar atau dua pertiga populasi dunia menghadapi kelangkaan air atau setidaknya selama satu bulan penuh setiap tahunnya. Yap, krisis tersebut kian memburuk akibat perubahan iklim. Ratusan juta orang terpaksa mengungsi karena kehilangan akses terhadap sumber air bersih. Dikutip National Geographic, saat ini, lebih dari 97 persen air di Bumi merupakan air asin yang terkandung di lautan.

Lantas, apa itu desalinasi? Menurut International Atomic Energy Agency, desalinasi adalah proses menghilangkan garam dan mineral lain yang tidak layak konsumsi dari air. Hal ini merupakan satu-satunya cara untuk menjadikan air laut layak minum. Desalinasi melibatkan proses filtrasi—mengalirkan air laut melalui serangkaian membran penyaring. Juga, dengan proses distilasi—menguapkan dan mengembunkan kembali air untuk menghilangkan lebih banyak zat pengotor. Nah, proses-proses ini ternyata butuh energi yang besar. Pompa yang mengalirkan air laut melalui sistem penyaring memerlukan energi mekanis, sedangkan proses distilasi membutuhkan panas.

Pabrik desalinasi saat ini sebagian besar bergantung pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan. Seperti yang mungkin kamu tahu, bahan bakar fosil secara signifikan bisa memperparah krisis perubahan iklim. Ironisnya, hal ini justru memperburuk krisis kelangkaan air dalam jangka panjang, nih.

Nah, untuk mengalihkan kelebihan panas yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir ke pabrik desalinasi bisa menjadikan proses tersebut bebas karbon sekaligus mengurangi pemborosan energi. Pabrik desalinasi bertenaga nuklir sendiri sudah tersedia di India—negara dengan populasi terbanyak di dunia. Selain itu, Kazakhstan (di kompleks Aktau), Jepang, India, Pakistan, Rusia, China, serta Iran, juga sudah memanfaatkan energi nuklirnya untuk desalinasi. Negara-negara Arab diperkirakan akan menyusul untuk memanfaatkan energi nuklir demi memasok sumber air bersihnya.

Tenaga nuklir juga dapat menggantikan sumber energi berbasis karbon sebagai bahan bakar kendaraan, tapi ini bukan sembarang kendaraan. Saat ini, penggunaannya secara khusus ditujukan untuk menggerakkan kapal laut militer. Menurut Naval History and Heritage Command, Angkatan Laut Amerika Serikat memelopori teknologi ini dengan menciptakan kapal selam bertenaga nuklir pertama di dunia, yaitu USS Nautilus, pada tahun 1955. Kapal ini kemudian menjadi kapal selam pertama yang melintasi wilayah di bawah Kutub Utara, sekaligus mencatatkan rekor keberhasilan yang signifikan. Saat ini, seluruh armada kapal selam Angkatan Laut tersebut beroperasi menggunakan tenaga nuklir, begitu pula dengan setiap kapal induk dalam armada itu.

Alasan kenapa tenaga nuklir sangat diminati oleh Angkatan Laut AS adalah karena bahan bakar fosil konvensional cepat habis, sehingga sangat membatasi durasi kapal untuk beroperasi di laut. Beda halnya dengan kapal selam dan kapal induk bertenaga nuklir yang mampu beroperasi hingga 20 tahun tanpa perlu mengisi ulang bahan bakar. U.S. Environmental Protection Agency menjelaskan bahwa hal ini dimungkinkan dengan menempatkan reaktor nuklir kecil di dalam setiap kapal. Reaktor tersebut bekerja layaknya pembangkit listrik tenaga nuklir berskala besar, yakni dengan membelah atom dan memanfaatkan panas yang dihasilkan untuk menggerakkan turbin uap. Reaktor-reaktor ini dilengkapi dengan pelindung untuk menjaga keselamatan awak kapal dari radiasi, serta tunduk pada peraturan ketat terkait penggunaan dan pembuangannya.

Keberhasilan penggunaan tenaga nuklir sebagai bahan bakar kapal laut tentu saja memicu minat para ilmuwan dan insinyur untuk menerapkan teknologi serupa pada moda transportasi lainnya. NASA bahkan mengusulkan untuk memanfaatkan tenaga nuklir dalam misi perjalanan ke Mars. Tak hanya itu, terdapat potensi untuk menerapkan tenaga nuklir pada kendaraan listrik, lho.

Hidrogen dianggap sebagai sumber energi bersih yang menjanjikan karena satu-satunya limbah yang dihasilkannya hanyalah air. Sayangnya, metode saat ini dalam memperoleh bahan bakar hidrogen menghasilkan emisi gas rumah kaca yang begitu ekstrem sehingga manfaat utamanya menjadi hampir sia-sia. Meskipun merupakan unsur paling melimpah di alam semesta, hidrogen sulit diperoleh dalam bentuk murninya.

Adapun, metode yang paling banyak digunakan saat ini adalah proses yang disebut steam-methane reforming (reformasi uap metana). Menurut U.S. Department of Energy, proses ini menggabungkan metana (CH4) dari gas alam dengan uap bersuhu sangat tinggi atau sekitar 704,4 derajat Celcius, untuk memicu reaksi kimia yang memisahkan hidrogen. Namun, yang mengkhawatirkan, proses industri steam-methane reforming menghasilkan sekitar 830 juta metrik ton CO² setiap tahunnya. Ini setara dengan emisi seluruh negara Iran pada tahun 2026, seperti yang dikutip World Population Review.

Energi nuklir dapat menjadi alternatif bebas karbon bagi metode produksi hidrogen saat ini. Panas yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir dapat dimanfaatkan untuk proses steam-methane reforming, sehingga mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Pendekatan yang bahkan lebih menarik, yang saat ini sedang dalam tahap penelitian dan pengembangan, adalah memproduksi hidrogen dari air dengan memanfaatkan panas nuklir. Hal ini memerlukan pemanfaatan suhu yang sangat tinggi dari reaktor nuklir (hingga 1.000 derajat Celsius) untuk memecah molekul air menjadi atom hidrogen dan oksigen yang terpisah.

Satu-satunya limbah yang dihasilkan dari proses ini hanyalah sisa air. Teknologi ini masih dalam tahap pengembangan, akan tetapi seiring dengan meningkatnya permintaan global akan hidrogen, teknologi ini pada akhirnya bisa menjadi salah satu penerapan terpenting dari tenaga nuklir.

Tenaga nuklir memang punya potensi besar untuk menghasilkan listrik. Namun, pembangkit listrik hanya mampu mengubah sekitar sepertiga dari energi yang dihasilkannya menjadi listrik. Dua pertiga sisanya bisa dimanfaatkan untuk berbagai keperluan lain yang jarang mendapat sorotan, karena hal tersebut umumnya terjadi di lingkungan industri yang tidak banyak diketahui oleh masyarakat umum, seperti yang sudah kita bahas di poin-poin sebelumnya. Itu artinya, energi nuklir sebenarnya memainkan peran yang lebih besar dalam kehidupan sehari-hari. Tapi bukan berarti energi nuklir tidak ada kekurangannya, ya!