Dalam dunia moden hari ini, keperluan tenaga yang semakin meningkat dan ancaman perubahan iklim yang kian meruncing. Dalam usaha mencari sumber tenaga yang lebih bersih dan mampan, tenaga nuklear kembali mendapat perhatian dunia.

Walaupun sering dikaitkan dengan risiko dan bahaya, namun bagi komuniti sains, tenaga nuklear merupakan salah satu alat paling berkuasa yang kita miliki untuk menyelamatkan planet ini.

Mengapa tenaga nuklear kini dianggap sebagai “tulang belakang” dan penting dalam peralihan ke tenaga bersih? Mari kita rungkai faedahnya dari sudut pandang yang mudah difahami.

Faedah paling utama tenaga nuklear ialah sifatnya yang mesra atmosfera. Berbeza dengan loji arang batu atau gas asli yang membakar bahan api fosil dan membebaskan sejumlah besar karbon dioksida setiap saat, loji nuklear tidak melakukan pembakaran.

Sebaliknya, tenaga dihasilkan melalui proses yang dikenali sebagai pembelahan nuklear, di mana atom uranium dipecahkan untuk membebaskan tenaga. Haba ini kemudian digunakan untuk mendidihkan air hingga menjadi wap yang memutar turbin. Hasil buangan yang keluar dari menara penyejuk loji nuklear bukanlah asap hitam yang mencemarkan; sebaliknya, hanyalah wap air bersih.

Dari sudut impak alam sekitar, tenaga nuklear mempunyai jejak karbon yang sangat rendah, hamper setara dengan tenaga angin, menjadikannya senjata kritikal dalam mencapai sasaran “net zero” atau pelepasan karbon sifar menjelang tahun 2050. Satu aspek fizik yang membezakan nuklear daripada sumber lain ialah ketumpatan tenaga. Bayangkan ini: sebiji pelet uranium kecil yang hanya sebesar hujung jari manis anda mampu menghasilkan tenaga elektrik yang menyamai 800 kilogram batu bata atau 560 liter minyak petrol.

Keadaan ini membawa dua faedah besar:

• Kecekapan logistik: Kita tidak memerlukan ribuan trak setiap hari untuk menghantar bahan api ke loji, berbeza dengan loji arang batu.
• Sisa yang sedikit: Oleh kerana bahan api yang digunakan sangat kecil jumlahnya, sisa pepejal yang dihasilkan juga ialah sangat sedikit secara relatifnya. Malah, semua sisa nuklear yang dihasilkan oleh industri Amerika Syarikat sepanjang 60 tahun lalu boleh dimuatkan ke dalam satu padang bola sepak dengan ketinggian kurang dari 10 meter.

Ramai menyokong penggunaan tenaga solar dan angin. Namun, fizik alam mempunyai hadnya seperti matahari tidak sentiasa bersinar dan angin tidak sentiasa bertiup. Oleh itu, tenaga nuklear berpotensi memainkan peranan sebagai tenaga beban asas (base load).

Loji nuklear direka untuk beroperasi pada kapasiti penuh 24 jam sehari tanpa bergantung kepada cuaca. Ia mempunyai faktor kapasiti melebihi 90%. Sebagai perbandingan, tenaga solar biasanya mempunyai faktor kapasiti sekitar 25% kerana faktor malam dan awan.

Kestabilan ini sangat penting untuk memastikan bekalan elektrik negara sentiasa stabil dan mengurangkan risiko gangguan bekalan elektrik. Tenaga nuklear ialah sauh yang memastikan lampu di rumah kita sentiasa menyala.

Walaupun kos membina loji nuklear ialah mahal dan memakan masa, kos operasinya dalam jangka masa panjang ialah sangat stabil. Hal ini kerana kos bahan api (uranium) hanyalah sebahagian kecil daripada kos keseluruhan penjanaan elektrik nuklear.

Jika harga pasaran uranium dunia naik dua kali ganda, harga bil elektrik pengguna hampir tidak terkesan. Ini berbeza dengan loji gas asli iaitu jika harga gas dunia melambung akibat krisis geopolitik, bil elektrik anda akan turut melambung. Tenaga nuklear memberikan sesebuah negara kedaulatan tenaga iaitu perlindungan daripada ketidaktentuan pasaran komoditi global.

Selain menjana elektrik, tenaga nuklear turut memberi sumbangan besar dalam bidang lain:

• Perubatan: Radioisotop yang dihasilkan dalam reaktor nuklear digunakan setiap hari untuk mengesan dan merawat penyakit kanser (radioterapi) serta mensterilkan peralatan hospital secara berkesan.
• Pertanian: Teknik nuklear digunakan untuk menghasilkan baka tanaman yang lebih tahan lasak terhadap penyakit dan kemarau, sekaligus menjamin sekuriti makanan global.
• Penyahgaraman Air: Haba daripada loji nuklear boleh digunakan untuk menukar air laut menjadi air tawar yang bersih untuk kegunaan penduduk di kawasan kering.

Ramai yang bimbang tentang aspek keselamatan berdasarkan peristiwa masa lalu. Namun, fizik keselamatan nuklear telah berevolusi secara drastik. Reaktor moden hari ini, termasuk Reaktor Modular Kecil (SMR), menggunakan sistem keselamatan pasif.

Sistem ini tidak bergantung kepada pam elektrik atau tindakan manusia untuk berhenti sekiranya berlaku kecemasan, sebaliknya, ia menggunakan hukum fizik seperti graviti dan perolakan semula jadi untuk menyejukkan reaktor secara automatik. Ini menjadikan risiko kemalangan hampir kepada sifar dalam reka bentuk generasi terbaharu.

Tenaga nuklear ialah bukti kehebatan intelek manusia dalam menjinakkan kekuatan atom untuk kebaikan sejagat. Ia menawarkan penyelesaian yang sukar dicapai oleh sumber lain iaitu tenaga yang bersih, stabil, berkuasa tinggi, dan mampan.

Sudah tentu, ia memerlukan pengurusan sisa yang teliti dan kawal selia yang ketat, tetapi faedahnya dalam menyelamatkan bumi daripada kepanasan global tidak boleh dinafikan lagi. Sains telah memberikan kita jalan keluar daripada krisis tenaga. Kini, terpulang kepada kita untuk memahami dan memanfaatkannya dengan bijak.

 

Disediakan oleh:

Dr Siti Amira Othman

Department of Physics and Chemistry

Faculty of Applied Sciences and Technology

Universiti Tun Hussein Onn Malaysia