Download - Radioaktifitas Dalam Batu Bara
TUGAS MAKALAH
PROTEKSI DAN KESELAMATAN RADIASI
Radioaktivitas Dalam Batu Bara
Oleh:
Nama : Tedy Tri Saputro
NIM : 020700210
Jurusan : Teknofisika Nuklir
Program Studi : Elektronika Instrumentasi
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
YOGYAKARTA
2010
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
1 PROTEKSI DAN KESELAMATAN RADIASI
Lisensi Dokumen
Copyrights © 2010 oleh Blog Nuklir
http://blognuklir.wordpress.com
Semua dokumen Blog Nuklir dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkansecara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang, kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari Blog Nuklir.
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
2 PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pembangunan nasional di Indonesia yang berkembang terutama dalam bidang industri telah
mengakibatkan kebutuhan akan listrik yang meningkat dari tahun ke tahun. Kebutuhan
tersebut harus dicukupi dengan jalan diversifikasi berbagai macam sumber energi yang dapat
diperoleh di Indonesia. Salah satu diversifikasi energi yang dilakukan adalah pemanfaatan
batubara sebagai bahan bakar untuk memperoleh tenaga listrik. Pembangkit Listrik Tenaga
Uap (PLTU) dengan bahan bakar batubara secara besar-besaran telah dibangun di Suralaya
(Jawa Barat) dan di Paiton (Jawa Timur).
PLTU Batu Bara akhir – akhir ini memproduksi 40% dari energi listrik dunia. Pemakaian
batubara sebagai bahan bakar pembangkit tenaga listrik memang dapat menghasilkan tenaga
listrik dengan biaya yang relatif murah, namun dampak pencemaran yang ditimbulkan oleh
pembakaran batubara perlu kiranya mendapat perhatian yang seksama, agar pembangunan
berwawasan lingkungan dapat dilaksanakan dengan sebaik-baiknya.
Listrik dibangkitkan dari semua bahan bakar fosil – termasuk batu bara, minyak dan gas alam
telah memberikan 40% dari emisi karbondioksida sedangkan asap kendaraan bermotor
memberikan andil 25% dari emisi gas rumah kaca ini. Masyarakat pada umumnya hanya
mengetahui bahwa pemakaian batubara sebagai bahan bakar dapat menimbulkan polutan
yang mencemari udara berupa CO (karbon monoksida), NOx (oksida-oksida nitrogen), SOx
(oksida-oksida belerang), HC (senyawa-senyawa karbon), fly ash (partikel debu). Polutan -
polutan tersebut secara umum dapat menimbulkan hujan asam yang dapat merusak hutan dan
lahan pertanian, serta dapat pula menimbulkan efek rumah kaca yang dapat menyebabkan
kenaikan suhu global di permukaan bumi dengan segala efek sampingannya.
Batubara memang dianggap bertanggungjawab atas beberapa masalah, seperti kecelakaan
pada pertambangan, hujan asam, dan emisi gas rumah kaca. Selama beberapa dekade,
sejumlah penelitian membuat berbagai pertanyaan. Yang akhirnya berujung pada satu
kesimpulan yang mengejutkan: sampah yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga
batubara ternyata lebih radioaktif daripada yang dihasilkan dari sampah nuklir. Faktanya, abu
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
3 PENDAHULUAN
yang berterbangan – produk yang dihasilkan dari pembakaran batubara untuk menghasilkan
energi – mengandung 100 kali radiasi daripada sampah nuklir.
Sebagaimana halnya polutan konvensional yang ke luar dari batubara, polutan radioaktifpun
dapat dengan mudah masuk ke dalam tubuh manusia melalui udara yang dihirup oleh paru-
paru, maupun melalui rantai makanan yang telah terkontaminasi oleh polutan radioaktif.
Polutan radioaktif yang terakumulasi di dalam tubuh dalam jumlah yang banyak dapat
menimbulkan gangguan kesehatan, terutama karena sifat polutan radioaktif yang pada
umumnya adalah cocarcinogenik atau perangsang timbulnya kanker. Jadi secara jujur dapat
dikatakan bahwa pemakaian batubara juga dapat menaikkan kontribusi zat radioaktif di
lingkungan, bukan hanya dari kegiatan-kegiatan teknologi nuklir saja.
B. Tujuan
Tulisan ini bertujuan untuk memberikan ilustrasi mengenai masalah lingkungan yang
kemungkinan besar akan dihadapi baik di Indonesia maupun masyarakat di dunia pada masa
mendatang oleh adanya peningkatan emisi radioaktif alam dari pembakaran batubara sebagai
sumber energi listrik yang berpotensi meningkat risiko radioekologi terhadap makhluk hidup.
Khususnya program pemerintah akhir – akhir ini yang mencanangkan proyek 1 juta Megawat
PLTU untuk menanggulangi krisis listrik. Hasil penelitian yang telah dilakukan di beberapa
negara menyebutkan bahwa PLTU batubara cenderung memberikan paparan yang lebih besar
per individu kecuali untuk organ seperti kelenjar gondok yang hanya mencapai 1,9 mrem/
tahun. Tulisan ini kiranya dapat memberikan informasi yang bermanfaat tentang dampak
pencemaran radioaktif pembangkit listrik, dalam hal ini pembakaran batubara sebagai bahan
bakar pada PLTU
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
4 PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
A. NORM dan TENORM
Bahan radioaktif yang bukan berasal dari kegiatan nuklir biasa dikaitkan dengan apa yang
disebut NORM dan TENORM. NORM yang merupakan kependekan dari Naturally
Occurring Radioactive Material merupakan bahan radioaktif yang sudah ada di alam yang
secara sadar atau tidak sadar merupakan bagian dari kehidupan manusia. NORM terdapat di
mana-mana, karena hampir semua bahan alami, baik dalam tubuh, di makanan, ataupun di
lingkungan sedikit banyak mengandung bahan radioaktif alami. Sedangkan TENORM yang
merupakan singkatan dari Technologically-Enhanced Naturally Occurring Radioactive
Material merupakan bahan radioaktif yang diambil dari alam (batuan, tanah, dan mineral)
dan terkonsentrasi atau naik kandungan radioaktivitasnya sebagai akibat dari kegiatan
industri. TENORM dijumpai di pertambangan uranium, pabrik produksi pupuk fosfat,
produksi minyak dan gas, produksi energi geotermal. Regulasi pengelolaan NORM dan
TENORM di beberapa negara maju telah ditetapkan, namun belum ada guideline dari IAEA.
B. Sebuah Studi Kasus : Efek samping dari PLTU Batu Bara
Sebuah PLTU Batu Bara berdaya 500 Megawatt memproduksi 3,5 milyar kilowatt-jam per
tahun, sebuah angka yang cukup untuk untuk memenuhi energi listrik sebuah kota dengan
jumlah penduduk 140.000 jiwa. PLTU Batu Bara tersebut membakar 1.430.000 ton batu bara
dan menggunakan 2,2 milyar galon air dan 146.000 ton limestone. Hal ini juga termasuk
emisi tiap tahunnya berupa:
• 10,000 ton sulfur dioksida. Sulfur dioksida (SOx) adalah penyebab utama dari hujan
asam yang dapat menyebabkan kerusakan hutan, danau dan bangunan
• 10,200 ton nitrogen oksida. Nitrogen oksida (NOx) adalah penyebab utama dari
kabut asap, and juga menyebabkan hujan asam.
• 3.7 juta ton karbondioksida.
yang merupakan penyebab dari efek pemanasan global. Di Amerika Se
regulasi pembatasan emisi Karbondioksida.
• 500 ton partikulat padat.
kesehatan dan dapat menyebabkan gangguan paru
ukuran yang lebih kecil dari 10
• 220 ton hidrokarbon. Bahan bakar fosil dibuat dari hidrokarbon; ketika bahan bakar
tersebut dibakar tidak sempurna. Hidrokarbon tersebut akan dilepaskan kelingkungan
dan dalam jumlah besar dapat menyebabkan k
• 720 ton Karbonmonoksida.
memberikan kontribusi dari pemanasan global.
• 125,000 ton abu dan 193,000 ton
berasal dari the smokestack scrubber.
scrubber menggunakan
untuk menghilangkan polusi yang berasal dari
emisi PLTU. Daripada dilepas ke udara, polutan
tersebut dilepas di dalam tem
limbah dalam bentuk padat dan dan drywall.
Abu dan lumpur yang terdiri dari abu batubara,
limestone, dan beberapa polutan lainnya seperti
logam beracun seperti timbal dan
• 225 pound arsenic, 114 p
beracun lainnya. Emisi m
danau dan sungai di negara bagian amerika sebelah utara dan tenggara serta kanada.
Di Wisconsi saja lebih dari 200 danau dan sungai yang terkontaminasi merku
Departemen Kesehatan memperingatkan akan bahaya memakan ikan yang ditangkap
di perairan tersebut karena merkuri dapat menyebabkan kerusakan otak, gangguan
kelahiran dan penyakit lainnya
dengan cara leaching mercury
yang bisa diambil oleh organisme
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
3.7 juta ton karbondioksida. Karbondioksida (CO2) adalah gas rumah kaca utama
yang merupakan penyebab dari efek pemanasan global. Di Amerika Se
regulasi pembatasan emisi Karbondioksida.
500 ton partikulat padat. Partikulat padat adalah partikel kecil yang berbahaya bagi
kesehatan dan dapat menyebabkan gangguan paru – paru.Partikulat yang memiliki
ukuran yang lebih kecil dari 10 mikro masih belum diatur dan dibatasi emisinya
Bahan bakar fosil dibuat dari hidrokarbon; ketika bahan bakar
tersebut dibakar tidak sempurna. Hidrokarbon tersebut akan dilepaskan kelingkungan
dan dalam jumlah besar dapat menyebabkan kabut asap.
Karbonmonoksida. Karbon monoksida (CO) adalah gas beracun dan
memberikan kontribusi dari pemanasan global.
dan 193,000 ton lumpur yang
the smokestack scrubber. Sebuah
menggunakan limestone serbuk dan ait
untuk menghilangkan polusi yang berasal dari
Daripada dilepas ke udara, polutan
tersebut dilepas di dalam tempat pembuangan
limbah dalam bentuk padat dan dan drywall.
Abu dan lumpur yang terdiri dari abu batubara,
limestone, dan beberapa polutan lainnya seperti
seperti timbal dan merkuri
225 pound arsenic, 114 pound timbal, 4 pound kadmium, dan beberapa logam berat
Emisi merkuri dari PLTU Batu bara dicurigai mengkontaminasi
danau dan sungai di negara bagian amerika sebelah utara dan tenggara serta kanada.
Di Wisconsi saja lebih dari 200 danau dan sungai yang terkontaminasi merku
Departemen Kesehatan memperingatkan akan bahaya memakan ikan yang ditangkap
di perairan tersebut karena merkuri dapat menyebabkan kerusakan otak, gangguan
penyakit lainnya. Hujan asam juga menyebabkan peracunan merkuri
g mercury dari bebatuan dan membuatnya tersedia dalam bentuk
yang bisa diambil oleh organisme.
Gambar 1. Otomicrographdengan Scanning Electron Microscope (SEM): Partikel Abu terbangperbesaran
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
5 PEMBAHASAN
Karbondioksida (CO2) adalah gas rumah kaca utama
yang merupakan penyebab dari efek pemanasan global. Di Amerika Serikat, tidak ada
Partikulat padat adalah partikel kecil yang berbahaya bagi
paru.Partikulat yang memiliki
mikro masih belum diatur dan dibatasi emisinya
Bahan bakar fosil dibuat dari hidrokarbon; ketika bahan bakar
tersebut dibakar tidak sempurna. Hidrokarbon tersebut akan dilepaskan kelingkungan
Karbon monoksida (CO) adalah gas beracun dan
beberapa logam berat
erkuri dari PLTU Batu bara dicurigai mengkontaminasi
danau dan sungai di negara bagian amerika sebelah utara dan tenggara serta kanada.
Di Wisconsi saja lebih dari 200 danau dan sungai yang terkontaminasi merkuri.
Departemen Kesehatan memperingatkan akan bahaya memakan ikan yang ditangkap
di perairan tersebut karena merkuri dapat menyebabkan kerusakan otak, gangguan
. Hujan asam juga menyebabkan peracunan merkuri
dari bebatuan dan membuatnya tersedia dalam bentuk
Otomicrograph yang dibuatdengan Scanning Electron Microscope (SEM): Partikel Abu terbang pada 2,000 x
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
6 PEMBAHASAN
• Unsur – unsur turunan Uranium. Sekitar 16 dari 92 unsur alam terdapat dalam
batubara, sebagian besar unsur turunan uranium berada pada nilai dibawah 0.1 persen
(1,000 parts per million, atau disingkan ppm). Sebuah sumber memperkirakan bahwa
PLTU Batu – bara di Amerika Serikat melepaskan 801 ton uranium (termasuk 11.371
pound fissionable uranium-235) dan 1.971 ton thorium. Meskipun resiko kesehatan
kepada kesehatan manusia yang diberikan oleh emisi radioaktif PLTU Batu bara bisa
jadi kecil, sumber yang tak diketahui ini bisa jadi merepresentasikan sumber radiasi
latar yang besar. Sebuah penelitian yang dilakukan oleh DOE's Oak Ridge National
Lab menemukan bahwa emisi radioaktif dari pembakaran batu bara lebih besar dari
pada yang didapat radiasi yang dilepaskan PLTN.
C. Sebab Radioaktivitas Pada Batu Bara
Penelitian yang dilakukan tentang kandungan polutan dalam batu bara ternyata sangat
menarik, karena selain mengeluarkan gas-gas maupun partikel-partikel seperti telah diuraikan
di atas, ternyata juga dari hasil cracking akibat pembakaran batubara juga dilepaskan
partikel-partikel radioaktif. Hal ini terjadi karena batubara juga mengandung unsur
radioaktivitas alam yang terjebak dalam batubara, kemudian pada saat pembakaran terjadi
cracking (pembelahan) yang menyebabkan unsur radioaktivitas alam tersebut akan ikut ke
luar bersama-sama dengan gas emisi lainnya.
Mengapa unsur radioaktif terjebak di dalam batubara, tidak lain karena unsur radioaktif lebih
dulu terbentuk di bumi ini dibandingkan dengan terbentuknya batubara. Menurut para ahli
radiogeologi, unsur radioaktif seperti batuan Uranium terbentuk pada zaman geologi yang
disebut Pra Kambrium yang terjadi pada 3900 juta tahun yang lalu, sedangkan batubara
terbentuk jauh sesudah zaman Pra Kambrium, yaitu pada zaman Devon yang terjadi pada 405
juta tahun yang lalu, kemudian diikuti terbentuknya batubara pada zaman Missisipan yang
terjadi pada 345 juta tahun yang lalu, kemudian dikuti lagi terbentuknya batubara pada zaman
Pensilvanian sekitar 320 juta tahun yang lalu. Batubara masih terus terbentuk lagi pada
zaman Triasik sekitar 230 juta tahun yang lalu, dan masih terbentuk lagi pada zaman Jurasik
sekitar 180 juta tahun yang lalu, juga masih terbentuk batubara pada zaman Kretasius sekitar
135 juta tahun yang lalu, bahkan batubara muda juga masih terbentuk pada zaman Tersier
sekitar 63 juta tahun yang lalu. Batubara yang terbentuk jauh sesudah terjadinya unsur
radioaktif di bumi ini, akan menangkap dan menjebak unsur radioaktif yang sudah terbentuk
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
7 PEMBAHASAN
lebih dulu. Unsur radioaktif yang terjebak di dalam batubara tersebut akan ke luar pada saat
terjadi pembelahan (cracking) akibat pembakaran batubara.
Pada saat batubara dibakar terjadilah pembelahan (cracking) molekul-molekul besar menjadi
molekul-molekul yang lebih kecil dan pada saat inilah unsur radioaktif yang terjebak di
dalam batubara selama berjuta-juta tahun akan ke luar bersama-sama dengan hasil emisi
batubara lainnya. Unsur radioaktif yang ke luar dari cracking batubara sangat banyak dan ini
tergantung pada jenis dan asal tempat penambangan batubara. Hasil penelitian terakhir
menyebutkan bahwa unsur radioaktif yang ke luar sebagai polutan pencemar udara
lingkungan sekitar 36 macam unsur radioaktif. Dari sekian banyak polutan radioaktif yang ke
luar dari batubara yang paling dominan adalah unsur radioaktif yang tampak pada Tabel 3.
Polutan radioaktif dominan dari batubara
Tabel 1
No. Nama Polutan Lambang Jenis Radiasi Waktu Paro
1
2
3
4
5
6
7
Timbal-210
Plonium-210
Protactinium-231
Radium-226
Thorium-232
Uranium-238
Karbon-14
82Pb210
84Po 210
91Pa 231
88Ra 226
90Th 232
92U 238
6C 14
Radiasi Beta
Radiasi Alpha
Radiasi Alpha
Radiasi Alpha
Radiasi Alpha
Radiasi Alpha
Radiasi Beta
19,4 tahun
138,3 hari
3,43 x 104 tahun
1620 tahun
1,39 x 1010 tahun
4,5 x 109 tahun
5730 tahun
Polutan radioaktif nomor urut 1 sampai dengan 6 termasuk ke dalam golongan logam berat
yang apabila masuk ke dalam tubuh manusia akan mengikuti lever route yang berdampak
buruk terhadap kesehatan manusia. Perlu kiranya diketahui bahwa dari segi paparan radiasi,
radiasi Beta yang ke luar dari Timbal-210 merupakan bahaya radiasi eksterna dan interna
terhadap tubuh manusia, sedangkan radiasi Alpha yang ke luar dari Polonium-210 sampai
dengan Uranium-238 merupakan bahaya radiasi interna terhadap tubuh manusia. Bahaya
radiasi eksterna artinya unsur radioaktif tersebut walaupun berada di luar tubuh manusia tetap
dapat merupakan sumber bahaya radiasi, apalagi kalau sampai masuk ke dalam tubuh
manusia. Sedangkan bahaya radiasi interna artinya unsur radioaktif tersebut tidak berbahaya
kalau hanya berada di luar tubuh manusia karena daya tembusnya (jangkauannya) yang
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
8 PEMBAHASAN
sangat pendek, akan tetapi menjadi berbahaya bila masuk ke dalam tubuh manusia. Apabila
dilihat dari segi daya racunnya atau radiotoksisitasnya, maka polutan radioaktif nomor 1
sampai dengan nomor 4 pada Tabel 1 tersebut di atas termasuk kelompok radiotoksisitas
sangat tinggi, sedangkan polutan radioaktif Thorium-232 dan Uranium-238 termasuk
kelompok radiotoksisitas rendah. Walaupun Thorium-232 dan Uranium-238 termasuk
kelompok radiotoksisitas rendah, namun kedua unsur radioaktif tersebut adalah induk
radioaktivitas alam yang dapat menurunkan (meluruh/beranak-cucu) sampai banyak.
Thorium-232 akan menurunkan 11 unsur radioaktif alam dan satu unsur stabil yaitu Timbal-
208, sedangkan Uranium-238 akan menurunkan 17 unsur radioaktif alam dan satu unsur
stabil yaitu Timbal-206. Sedangkan Karbon-14 yang ke luar dari batubara dapat berupa abu
karbon (fly ash) atau dalam bentuk gas CO2 dan senyawa hidrokarbon lainnya, akan tetapi
atom karbonnya adalah Karbon-14 yang radioaktif. Karbon-14 termasuk kelompok
radiotoksisitas sedang.
D. Berlimpahnya Unsur Radioaktif danlam batubara dan Fly Ash (Abu layang)
Taksiran dari paparan radiasi yang dari proses pembakaran batu bara bergantung pada
kosentrasi dari unsur radioaktif pada batubara dan fly ash yang tersisa setelah pembakaran.
Sedangkan radioaktivitas batu bara bergantung pada jenis batuan baranya dan lokasi asal
penambangannya. Data konten Uranium dan Thorium pada batubaran di beberapa tambang
di Amerika Serikat dapat dilihat pada U.S. Geological Survey (USGS) yang mempunyai
database terbesar tentang informasi komposisi kimia dari Batubara Amerika Serikat .
Database ini dapat dilihat di website http://energy.er.usgs.gov/products/databases/
CoalQual/intro.htm. Gambar 2 menunjukan frekuensi distribusi dari kosentrasi uranium
untuk kira – kira sampel batu bara 2000 dari Western United States dan 300 sampel batu bara
dari Illinois Basin. Pada mayoritas sampel , kosentrasi uranium ada pada rentang 1 hingga 4
parts per million (ppm). Kosentrasi Uranium yang serupa ditemukan pada berbagai variasi
bebatuan dan tanah yang diindikasikan seperti gambar 3. Batu bara dengan lebih 20 ppm
uranium sangat jarang di Amerika Serikat. Konsterasi Thorium pada batu bara memiliki nilai
yang mirip yakni sekitar 1-4 ppm. Batu bara dengan kosentrasi lebih dari 20 ppm sangatlah
jarang ditemukan
Pada pembakaran batu bara sebagian besar uranium, thorium dan turunannya dilepaskan dari
matriks batu – bara serta didistribusikan diantara fase gas dan hasil padat dari pembakaran
Gambar 2. Distribusi konsentrasi uranium pada batu bara dari dua daerah di amerika
serikat
limbah padat. Pembangkit Listrik Modern akhir
99,5 persen dari limbah padat
amerika serikat berkisar pada nilai
unsur radioaktif dalam limbah padat pembakaran akan berkisar 10 kali kosentrasi batu bara
awal. Gambar 2 menunjukkan konsentrasi uranium pada sebagian besar abu layang (10
hingga 30 ppm) pada rentang tertentu yan
dan shales
Konsentrasi rata-rata 238U dan
Bq/gr. Ada kecenderungan bahwa radionuklida
terkonsentrasi di dalam abu dari pada di dalam batubaranya sendiri. Pembangkit listrik yang
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
. Distribusi konsentrasi uranium pada batu bara dari dua daerah di amerika
Pembagian diantara gas dan padat
bergantung pada volatilitas dan kimiawi
dari tiap – tiap unsur.
pada hampir 100 persen dari gas radon
yang dihasilkan dalam batu bara
dilepaskan dalam fase gas dan
dalam cerobong asap.
terjadi dengan unsur
thorium dan uranium yang mayoritas
dari hasil peluruhannya hampir
seluruhnya disimpan dalam bentuk
Pembangkit Listrik Modern akhir – akhir ini mampu sudah memulihkan dari
ah padat pembakaran. Rata – rata abu hasil pembakaran batu bara di
amerika serikat berkisar pada nilai 10 persen berat. Sehingga konsentrasi dari sebagian besar
unsur radioaktif dalam limbah padat pembakaran akan berkisar 10 kali kosentrasi batu bara
. Gambar 2 menunjukkan konsentrasi uranium pada sebagian besar abu layang (10
hingga 30 ppm) pada rentang tertentu yang ditemukan dalam bebatuan granit, bebatuan fosfat
U dan 232Th dalam batu bara berturut-turut adalah 0,022 dan 0,018
Bq/gr. Ada kecenderungan bahwa radionuklida-radionuklida tersebut lebih banyak
abu dari pada di dalam batubaranya sendiri. Pembangkit listrik yang
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
9 PEMBAHASAN
. Distribusi konsentrasi uranium pada batu bara dari dua daerah di amerika
Pembagian diantara gas dan padat
bergantung pada volatilitas dan kimiawi
tiap unsur. Seperti contoh
ampir 100 persen dari gas radon
yang dihasilkan dalam batu bara
dilepaskan dalam fase gas dan terlepas
. Hal yang berbeda
terjadi dengan unsur volatile seperti
thorium dan uranium yang mayoritas
dari hasil peluruhannya hampir
disimpan dalam bentuk
akhir ini mampu sudah memulihkan dari
rata abu hasil pembakaran batu bara di
Sehingga konsentrasi dari sebagian besar
unsur radioaktif dalam limbah padat pembakaran akan berkisar 10 kali kosentrasi batu bara
. Gambar 2 menunjukkan konsentrasi uranium pada sebagian besar abu layang (10
g ditemukan dalam bebatuan granit, bebatuan fosfat
turut adalah 0,022 dan 0,018
radionuklida tersebut lebih banyak
abu dari pada di dalam batubaranya sendiri. Pembangkit listrik yang
menggunakan batu-bara menghasilkan volume abu sekitar 10% dari volume batubara. Lebih
dari 95% abu tidak tersebar ke lingkungan, yang terdiri dari 20%
sisanya adalah 75% berupa abu terbang. Abu biasanya juga mengandung silikon, aluminium,
besi dan kalsium. Sekitar 70%
kolam.
Sering dijumpai pula adanya abu terbang,
sebagai pengganti semen dan beton, atau sebagai pengisi konstruksi bangunan. Di sini harus
diperhatikan adanya potensi dampak jangka panjang akibat terakumulasinya. Di negara
negara maju sekitar 30% dari abu batu bara digunakan lagi sebagai aditif beton
atap, reklamasi, cat dan pelapisan, serta berbagai produk lainnya serta untuk bahan isian
konstruksi jalan
E. PLTU dan PLTN dalam Perbandingan
Kajian terhadap hasil pembakaran PLTU batubara sebagai sumber listrik perlu dilakukan,
terutama dari aspek radioekologi. Sampai sekarang informasi dari produk pembakaran
batubara khususnya hasil-hasil polutan radioaktif (NORM/ TENORM) di Indonesia
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
bara menghasilkan volume abu sekitar 10% dari volume batubara. Lebih
dari 95% abu tidak tersebar ke lingkungan, yang terdiri dari 20% bottom ash
dalah 75% berupa abu terbang. Abu biasanya juga mengandung silikon, aluminium,
besi dan kalsium. Sekitar 70%-80% abu batu bara yang dihasilkan dibuang di
Sering dijumpai pula adanya abu terbang, bottom ash, dan boiler slag
sebagai pengganti semen dan beton, atau sebagai pengisi konstruksi bangunan. Di sini harus
diperhatikan adanya potensi dampak jangka panjang akibat terakumulasinya. Di negara
negara maju sekitar 30% dari abu batu bara digunakan lagi sebagai aditif beton
atap, reklamasi, cat dan pelapisan, serta berbagai produk lainnya serta untuk bahan isian
dalam Perbandingan
Kajian terhadap hasil pembakaran PLTU batubara sebagai sumber listrik perlu dilakukan,
terutama dari aspek radioekologi. Sampai sekarang informasi dari produk pembakaran
hasil polutan radioaktif (NORM/ TENORM) di Indonesia
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
10 PEMBAHASAN
bara menghasilkan volume abu sekitar 10% dari volume batubara. Lebih
bottom ash dan slag, sedang
dalah 75% berupa abu terbang. Abu biasanya juga mengandung silikon, aluminium,
80% abu batu bara yang dihasilkan dibuang di landfill atau
boiler slag yang digunakan
sebagai pengganti semen dan beton, atau sebagai pengisi konstruksi bangunan. Di sini harus
diperhatikan adanya potensi dampak jangka panjang akibat terakumulasinya. Di negara-
negara maju sekitar 30% dari abu batu bara digunakan lagi sebagai aditif beton, semen, bahan
atap, reklamasi, cat dan pelapisan, serta berbagai produk lainnya serta untuk bahan isian
Kajian terhadap hasil pembakaran PLTU batubara sebagai sumber listrik perlu dilakukan,
terutama dari aspek radioekologi. Sampai sekarang informasi dari produk pembakaran
hasil polutan radioaktif (NORM/ TENORM) di Indonesia
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
11 PEMBAHASAN
Pembangkit listrik yang menggunakan batubara menghasilkan volume abu sekitar 10 % dari
volume batubara dan permasalahannya di dalam abu tersebut mengandung uranium dan
thorium serta anak peluruhannya, sehingga mempunyai potensi memberikan paparan radiasi.
Lebih dari 90% abu yang dihasilkan terdiri dari 20% bottom ash dan slag, sedang sisanya
adalah 75% berupa abu terbang (fly ash). Abu biasanya juga mengandung silikon,
alumunium, besi dan kalsium. Sekitar 70% - 80% abu batubara yang dihasilkan dibuang ke
landfill atau kolam. Sebagian abu terbang, bottom ash, dan boiler slag seringkali digunakan
sebagai pengganti semen dan beton, atau sebagai pengisi konstruksi bangunan. Disini perlu
diperhatikan adanya potensi dampak negatif jangka panjang akibat terakumulasinya NORM/
TENORM tersebut.
Tabel 2
Sumber : IAEA2003
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
12 PEMBAHASAN
Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa paparan radiasi dari
pembakaran batubara pada PLTU secara umum akan mengeluarkan dosis radiasi lebih
banyak daripada PLTN dengan kapasitas yang sama, seperti terlihat pada Tabel 3.
Gambar 2. menunjukkan data-data hasil perhitungan yang dilakukan oleh Mc Bride dan
kawan-kawan, yaitu hasil perhitungan dosis individu maksimum dan dosis populasi dari
pelepasan material radioaktif PLTU dan PLTN 1.000 MW(e). Dari tabel tersebut
menunjukkan bahwa dosis individu maksimum PLTU lebih besar jika dibandingkan dengan
PWR (kecuali dosis pada kelenjar gondok), tetapi lebih kecil bila dibandingkan dengan BWR
kecuali dosis pada tulang.
Sedangkan untuk dosis populasi PLTU batubara rata-rata mempunyai nilai lebih tinggi baik
dibandingkan dengan PLTN jenis PWR maupun BWR, kecuali dosis pada kelenjar gondok
pada BWR, Tabel 3. Pelepasan polutan pada PLTU batubara dengan ketinggian cerobong 50
meter akan memberikan dosisi populasi yang lebih besar jika dibandingkan ketinggian
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
13 PEMBAHASAN
cerobong pada 100, 200 meter maupun pada ketinggian 300 meter. Sedangkan dosis populasi
dari PLTN mempunyai nilai lebih kecil dibandingkan dosis populasi dari PLTU batubara
Tabel 3.
PLTU batubara menghasilkan produk yang lebih radioaktif dibandingkan dengan PLTN
karena tingginya jumlah radon, uranium dan thorium yang dihasilkan. EPA melaporkan
konsentrasi thorium dan uranium dari pembakaran batubara pada PLTU dalam satu tahun
akan melepaskan 5,2 dan 12,8 ton thorium di udara. Disamping itu juga akan dilepaskan
unsur-unsur hasil peluruhan yang juga merupakan unsur-unsur berbahaya seperti radium,
radon, polonium, bismuth, dan Pb. Sehingga secara akumulasi pemakaian batubara di
Amerika sampai saat ini akan menghasilkan 477,027,320 millicurie.
Sebagai perbandingan, menurut laporan Badan Nasional Amerika untuk Proteksi dan
Pengukuran Radiasi (NCRP) menghitung bahwa radioaktivitas batubara rata-rata sebesar 4,27
mikrocurie/ton. Menurut laporan NCRP No. 92 dan 95, paparan radiasi terhadap populasi
dari operasional 1.000 MW(e) PLTN dan PLTU batubara adalah 490 orang-rem/tahun untuk
PLTU batubara dan 4.8 orang-rem/tahun untuk PLTN. Selanjutnya, dosis radiasi efektif
ekuivalen populasi di sekitar PLTU batubara adalah 100 kali jika dibandingkan dengan
PLTN. Jika dihitung dosis radiasi per orang yang berada di sekitar PLTU batubara akan
menerima dosisnya tiga kali lebih besar daripada dosis radiasi yang dikeluarkan PLTN
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
14 PEMBAHASAN
Gambar 2.
Gambar 2 menunjukkan prosentase dari peran paparan radionuklida terhadap dosis populasi
dari PLTU batubara. Hasilnya menunjukkan bahwa nuklida radium (226Ra dan 228Ra)
merupakan kontributor utama paparan radiasi terhadap organ seluruh tubuh. Sedangkan 210Po
merupakan kontributor utama paparan radiasi terhadap sumsum, sedangkan 210Po dan 210Pb
keduanya berperan sebagai kontributor utama paparan radiasi terhadap ginjal. Dari Gambar 2
tersebut juga terlihat bahwa tidak hanya PLTN saja yang menghasilkan radioaktivitas yang
berbahaya bagi lingkungan. Pada kenyataannya, PLTU batubara cenderung memberikan
paparan radiasi yang lebih besar per individu kecuali untuk organ seperti kelenjar gondok
yang hanya mecapai 1,9 mrem/ tahun. Gambar 2 juga menunjukkan lepasan radionuklida
utama yang dikeluarkan oleh PLTU batubara selama satu tahun adalah berupa radium-226
dan radium-228 yang masing-masing mempunyai umur paruh panjang. Hal ini tentu
berlawanan dengan opini masyarakat bahwa hanya PLTN saja yang menghasilkan radioaktif.
Dosis individu maksimum yang diterima oleh masyarakat sekitar PLTN terlihat lebih tinggi
yaitu 3,2 mrem/tahun karena adanya lepasan Iodium radioaktif (I-131).
Dari penelitian yang dilakukan, McBride menyimpulkan bahwa masyarakat Amerika yang
tinggal dekat PLTU akan terpapar radiasi lebih tinggi dibandingkan mereka yang tinggal
dekat dengan PLTN yang memenuhi ketentuan peraturan yang berlaku. Sesuai dengan
peraturan, emisi yang dikeluarkan oleh PLTN dikendalikan sangat ketat agar tidak melebihi
batas yang diizinkan, sedangkan emisi dari PLTU batubara dibiarkan bebas. Sumber radiasi
dari batubara bukan hanya dari uranium dan thorium, tetapi juga dari hasil peluruhannya
seperti radium, radon, polonium, bismuth, dan timbal. Selain itu juga K-40 yang secara
alamiah ada di dalam batubara. Oleh karena itu dari data yang ada menunjukkan bahwa
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
15 PEMBAHASAN
operasional PLTU batubara juga berperan dalam meningkatkan potensi paparan radiasi
terhadap kondisi alam di daerah sekitar PLTU, karena fasilitas ini sebagai sumber utama
pelepasan material radioaktif ke lingkungan. Hal ini tentu akan menyebabkan dampak
terhadap kesehatan lebih berbahaya daripada dampak yang diakibatkan oleh PLTN.
Demikian juga akan meningkatkan radiasi latar/background jika dibandingkan dengan PLTN.
Oleh karena itu perlu dilakukan pengaturan seperti yang berlaku pada operasional PLTN.
Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) Amerika Serikat menyatakan bahwa di dalam
batubara kandungan rata-rata uranium adalah 1,3 ppm, dan kandungan thoriumnya
rataratanya adalah 3,2 ppm. Ini artinya di dalam 1 ton batubara terdapat sekitar 1,3 gram
uranium, dan 3,2 gram thorium[10]. Jika dihitung untuk seluruh batubara yang dibakar di
PLTU batubara, maka akan didapatkan nilai 28 ton uranium dan 70 ton thorium.
Oleh karena itu untuk satu PLTU batubara dengan kapasitas 1.000 MW(e) akan dihasilkan
sekitar 28 ton uranium dan 70 ton thorium pertahun. Jika PLTN dengan kapasitas 1.000
MW(e) membutuhkan 30 ton uranium selama satu tahun, maka PLTU batubara membakar
atau menghamburkan uranium tiga kali jumlah yang dibutuhkan PLTN selama satu tahun.
Meskipun di dalam PLTN terdapat banyak sekali unsur radioaktif yang dihasilkan, tetapi
sistem keselamatan PLTN membuat jumlah lepasan radiasi ke lingkungan relatif kecil. Dalam
kondisi normal, seseorang yang tinggal di radius 1 – 6 km dari pusat reaktor akan menerima
dosis radiasi tambahan tidak lebih daripada 0,005 miliSievert pertahun. Nilai ini jauh lebih
kecil daripada yang diterima dari alam (kira-kira 2 miliSievert per tahun) atau 1/400 nilai
radiasi alam.
Penelitian di Jepang oleh K. Okamoto juga melaporkan bahwa diantara banyak radionuklida
yang dilepaskan dari pembakaran batubara maka radionuklida 210Pb dan 210Po merupakan
radionuklida yang penting untuk dikaji dampaknya terhadap lingkungan karena sifat
radionuklida tersebut yang sangat volatil dan dilepaskan dengan laju yang lebih tinggi
dibandingkan dengan jenis radionuklida yang lain. Penelitian di Jepang juga membandingkan
dosis kolektif dari PLTU batubara dan PLTN yaitu dengan data sebagai berikut
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
16 PEMBAHASAN
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
17 KESIMPULAN
KESIMPULAN
1. Mengingat akan hal tersebut di atas, maka pemakaian batubara sebagai salah satu
diversifikasi energi alternatif untuk sumber energi pembangkit tenaga listrik,
hendaknya diikuti pula dengan usaha menambah alat penangkap (filter) polutan
radioaktif yang ke luar dari hasil pembakaran batubara. Proyek “coal clean
combustion” tidaklah hanya untuk mengurangi pencemaran lingkungan berupa gas-
gas yang menyebabkan timbulnya hujan asam dan efek rumah kaca serta partikel-
partikel pencemar udara saja, akan tetapi lebih jauh lagi harus sudah mulai
memikirkan masalah polutan radioaktif yang ke luar dari hasil pembakaran batubara.
2. Dosis radiasi individu maksimum dari PLTU mempunyai nilai lebih besar dari nilai
dosis radiasi individu dari PWR kecuali untuk dosis kelenjar tiroid, tetapi lebih rendah
nilainya dibandingkan dengan nilai dosis individu dari PLTN BWR, kecuali pada
tulang Operasi PLTU batubara akan menghasilkan emisi polutan zat radioaktif yang
lebihbesar bila dibandingkan dengan operasi PLTN.
3. Emisi polutan radioaktif dari operasi PLTN masih jauh lebih kecil daripada dosisi
yang diterima dari radiasi alam.
4. Perlu ditetapkan suatu peraturan yang ketat dari emisi radioaktif yang dihasilkan oleh
PLTU batubara
Kandungan Radioaktif Dalam Batu Bara
18 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR PUSTAKA
1. Nuclear vs Coal http://www.uow.edu.au/eng/phys/nukeweb/reactors.html
2. Radioactivity http://www.questia.com/
3. Tedy dalam tulisan, Mengapa Menolak PLTN ?
http://kliktedy.wordpress.com/2008/06/10/mengapa-menolak-pltn-bagian-2/
4. Radioactive Elements in Coal and Fly Ash: Abundance, Forms, and Environmental
Significance, http://pubs.usgs.gov/fs/1997/fs163-97/FS-163-97.pdf
5. Fly ash http://en.wikipedia.org/wiki/Fly_ash
6. Wardhana, Wisnu Arya. 1996, ELEKTRO INDONESIA ELEKTRO INDONESIA
Edisi ke Lima, Desember 1996
7. Coal ash radioactivity, http://www.courier-journal.com/green
8. Bahan Radioaktif Bisa Dihasilkan oleh Kegiatan Non Nuklir,
http://www.batan.go.id/ptlr/08id/
9. Abu Batubara Lebih Radioaktif dari Sampah Nuklir, kucingfisika.com
10. King Coal is playing a dirty emissions game: Leveling the playing field with nuclear
energy , http://www.americanchronicle.com/
11. Heni Susiati, Dampak Radioaktif Penggunaan EnergiI Fosil Batubara dan Energi
Nuklir dI Pusat Pembangkit Listrik