TEKNOLOGI PEMBUATAN BAHAN BAKAR PELET REAKTOR DAYA BERBASIS THORIUM OKSIDA PURWADI KASINO PUTRO

Transkripsi

1 TEKNOLOGI PEMBUATAN BAHAN BAKAR PELET REAKTOR DAYA BERBASIS THORIUM OKSIDA B. 70 PURWADI KASINO PUTRO SERPONG, 2012

2 LATAR BELAKANG Dalam rangka untuk mengatasi adanya kekurangan energi yang terjadi di dalam negri, dan di dunia saat ini. Penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas dan batu bara yang semakin menipis dan semakin mahal serta kurang ramah lingkungan. Diperlukan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir yang ramah lingkungan dan aman untuk di operasikan 1

3 PERMASALAHAN Penggunaan bahan bakar reaktor daya sebagai reaktor pembangkit tenaga listrik, banyak menggunakan bahan bakar berbentuk pelet yang mengandung uranium, yaitu UO 2 (uranium oksida). Penggunaan bahan bakar ini semakin ditinggalkan karena dampak negatif yang ditimbulkan terhadap lingkungan dan dapat digunakan sebagai senjata pemusnah masal, serta semakin mahalnya harga uranium saat ini. Penggunaan bahan nuklir berbasis thorium oksida telah dikembangankan oleh beberapa negara maju sebagai bahan bakar nuklir untuk mengurangi dan menggantikan uranium yang banyak digunakan sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik (PLTN) di dunia. Cadangan thorium secara global jauh lebih besar dari cadangan uranium di alam, yaitu sekitar 3 atau 4 kali dibandingkan dengan uranium. Logam thorium tersedia cukup melimpah di Indonesia dan murah, dalam bentuk monasit (yang mengandung thorium sekitar 0,26-14,9%) sudah ada sebagai produk samping dari Tailing Pasir timah yang berasal dari Industri tambang timah di Kep. Banka dan belitung. 2

4 KOMPOSISI PASIR TAILING INDUSTRI TAMBANG TIMAH 3

5 METODOLOGI Rancangan metode Penelitian meliputi : Pembuatan serbuk thorium oksida yang diperolah dari pasir monasit industri tambang timah dengan proses pelindihan, kemudian pembuatan campuran serbuk bahan bakar thorium oksida-uranium oksida (70% - 30%) berat dengan menggunakan teknik penggilingan (ball milling) untuk mendapatkan hasil yang homogen, kemudian melakukan pengepresan dengan tekanan 5 MP, setelah itu dilakukan penyinteran selama 4 jam dengan temperatur 1750 o C menggunakan gas helium untuk mendapatkan bahan bakar pelet Hasil bahan bakar pelet yang diperoleh di uji dengan menggunakan teknik analisis kimia, fisika dan struktur mikro Counts ThO2-Monasit Position [ 2Theta] (Copper (Cu)) 4

6 METODOLOGI H 2 C 2 O 4 50 g Monasit 200 g HCl 500 ml + HF 2 ml PELARUTAN PENYARINGAN Filtrat PENGENDAPAN H 2 C 2 O 4 50 g HNO 3 encer 0,01 N Padatan Endapan Th(C 2 O 4 ) 2 PENGENDAPAN RE- EKSTRAKSI EKSTRAKSI PELARUTAN Th(C 2 O 4 ) 2 murni TBP-Kerosin (48:52) HNO 3 pekat KALSINASI ThO 2 2,2 g

7 METODA PENELITIAN RECEIPT OF POWDER INSPECTION OF GRANULATION TO - U MESH BALL-MILLING FOR 2 h FINAL COMPACTION AT MPa F I N I S H E D Th02 PELLETS SINTERING AT 1750 o C FOR 4 hrs CENTRELESS GRINDING TO SIZE INSPECTION

8 Jenis serbuk : (U+Th) Oksida eks pelarut HCl Laju pemanasan : 250 der/jam Posisi Hidrolik : 0 Suhu sinter : 1750 der C Tinggi Dies : 58 Waktu sinter : 4 jam Posisi Punch : 20 Laju pendinginan : 150 der/jam Tekanan : 5 MP Atmosfir : Helium No. Diameter Pelet (mm) Diameter Rata-rata Tinggi Pelet (mm) (mm) 1 2 Tinggi Rata-rata (mm) Vol. Kotor Pelet (cc) Vol. Bersih (cc) Berat Pelet (g) Densitas (g/cc) Densitas Teoritis (%) Pelet Mentah 1 11,12 11,13 11,13 13,85 13,79 13,82 1,3427 1,3427 6,7631 5, , ,16 11,16 11,16 14,07 14,08 14,08 1,3761 1,3761 6,9355 5, , ,15 11,14 11,15 12,85 12,85 12,85 1,2529 1,2529 6,6159 5, ,1731 Pelet Sinter 1 10,29 10,41 10,45 10,38 12,22 12,36 12,29 1,0401 1,0401 6,7043 6, , ,51 10,42 10,47 10,47 12,47 12,44 12,46 1,0711 1,0711 6,8927 6, , ,35 10,34 10,5 10,40 11,58 11,64 11,61 0,9851 0,9851 6,6559 6, ,8768

9 SINERGI KOORDINASI Perkembangan kordinasi dengan kelembagaan program terkait telah berjalan dengan baik antara peneliti dengan pemda dan industri setempat diantaranya Industri Tambang Timah Tbk, serta BAPETEN sebagai lembaga perizinan dalam rangka pengelolaan bahan nuklir yang ada di Industri tambang timah yang berada di Kep. Bangka Belitung Strategi Koordinasi yang dilakukan adalah melakukan presentasi ke Industri Tambang timah, mengenai hasil penelitian yang telah dilakukan 8

10 PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN Teknologi proses pembuatan serbuk thorium yang diambil dari pasir monasit, dimana teknologi proses ini dapat digunakan untuk memungut kandungan radioaktif thorium yang terdapat pada tailing industri timah (draft patent) Teknologi proses pembuatan Bahan Bakar pelet (Th,U)O2 dengan campuran thorium oksida dan uranium oksida (70% - 30%) berat, dimana bahan bakar pelet ini dapat menggantikan bahan bakar pelet uranium oksida sebagai bahan bakar reaktor nuklir pembangkit tenaga listrik 9

11 POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN Rencana Pengembangan kedepan setelah paket PKPP selesai adalah meneruskan dan memperbaiki teknik pembuatan bahan bakar pelet (Th,U)O2 dengan perbandingan thorium oksida dan uranium oksida (70% - 30%) berat dan hasilnya akan dicoba di reaktor serbaguna GA. Siwabesi, untuk mengetahui kinerja dari bahan bakar tersebut bila digunakan, dan nantinya hasil riset ini akan dibuat PATENnya. Sedangkan Teknologi pembautan Serbuk thorium oksida dari pasir monasit, draft patennya akan di serahkan ke Lembaga PATEN dan kemudian teknologi prosesnya akan di tawarkan ke Industri tambang timah 10

12 TERIMA KASIH PENELITI/PEREKAYASA : Drs. Purwadi Kasino Putro, MT Ir. Tri Yuliyanto Torowati, ST Ir. Meniek Rahmawati Ir. Etty Mutiara, M.Eng