Menyetop Listrik Tenaga Nuklir Dapat Meningkatkan Polusi Udara
 |
| Menyetop atau memberhentikan semua pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia, sama saja akan meningkatkan polusi udara kata studi penelitian MIT Amerika Serikat. Sumber gambar: The Indian Express. |
Para pembuat kebijakan memperdebatkan apakah akan mempensiunkan reaktor yang menua atau memperkuat strukturnya untuk terus memproduksi energi nuklir, yang banyak orang anggap sebagai alternatif rendah karbon dari batu bara, minyak, dan gas alam yang menghangatkan iklim.
Sekarang, peneliti MIT mengatakan ada faktor lain yang perlu dipertimbangkan dalam menimbang masa depan tenaga nuklir: kualitas udara. Selain menjadi sumber penghasil karbon rendah, tenaga nuklir relatif bersih dalam hal polusi udara yang dihasilkannya. Tanpa tenaga nuklir, bagaimana pola polusi udara akan bergeser, dan siapa yang akan merasakan dampaknya?
Tim MIT menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dalam studi baru yang muncul di Nature Energy . Mereka menyusun skenario di mana setiap pembangkit listrik tenaga nuklir di negara tersebut telah ditutup, dan mempertimbangkan bagaimana sumber lain seperti batu bara, gas alam, dan energi terbarukan akan memenuhi kebutuhan energi yang dihasilkan sepanjang tahun.
Analisis mereka mengungkapkan bahwa memang, polusi udara akan meningkat, karena sumber batu bara, gas, dan minyak meningkat untuk mengkompensasi ketiadaan tenaga nuklir. Hal ini sendiri mungkin tidak mengejutkan, tetapi tim tersebut telah membuat prediksi, memperkirakan bahwa peningkatan polusi udara akan memiliki efek kesehatan yang serius, mengakibatkan 5.200 kematian terkait polusi tambahan selama satu tahun.
Namun, jika lebih banyak sumber energi terbarukan tersedia untuk memasok jaringan energi, seperti yang diharapkan pada tahun 2030, polusi udara akan berkurang, meski tidak seluruhnya. Tim menemukan bahwa bahkan di bawah skenario terbarukan yang lebih sehat ini, masih ada sedikit peningkatan polusi udara di beberapa bagian negara, yang mengakibatkan total 260 kematian terkait polusi selama satu tahun.
Ketika mereka melihat populasi yang secara langsung terkena dampak peningkatan polusi, mereka menemukan bahwa komunitas kulit hitam atau Afrika-Amerika – yang sebagian besar tinggal di dekat pabrik bahan bakar fosil – mengalami paparan terbesar.
“Hal ini menambahkan satu lapisan lagi pada persamaan dampak kesehatan lingkungan dan sosial ketika Anda berpikir tentang penutupan nuklir, di mana percakapan sering berfokus pada risiko lokal akibat kecelakaan dan pertambangan atau dampak iklim jangka panjang,” kata penulis utama Lyssa Freese, seorang mahasiswa pascasarjana di MIT's Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS).
“Dalam perdebatan tentang menjaga pembangkit listrik tenaga nuklir tetap terbuka, kualitas udara belum menjadi fokus diskusi itu,” tambah penulis studi Noelle Selin, seorang profesor di MIT's Institute for Data, Systems, and Society (IDSS) dan EAPS. “Apa yang kami temukan adalah bahwa polusi udara dari pembangkit bahan bakar fosil sangat merusak, sehingga apa pun yang meningkatkannya, seperti penutupan nuklir, akan berdampak besar, dan bagi sebagian orang lebih dari yang lain.”
Rekan penulis yang berafiliasi dengan MIT juga termasuk Principal Research Scientist Sebastian Eastham dan Guillaume Chossière SM '17, PhD '20, bersama dengan Alan Jenn dari University of California di Davis.
Fase-out masa depan
Ketika pembangkit listrik tenaga nuklir telah ditutup di masa lalu, penggunaan bahan bakar fosil meningkat sebagai tanggapan. Pada tahun 1985, penutupan reaktor di Lembah Tennessee memicu lonjakan penggunaan batu bara, sedangkan penutupan pabrik di California pada tahun 2012 menyebabkan peningkatan gas alam. Di Jerman, di mana tenaga nuklir hampir sepenuhnya dihentikan, tenaga batu bara awalnya ditingkatkan untuk mengisi kekurangan tersebut.
Memperhatikan tren ini, tim MIT bertanya-tanya bagaimana jaringan energi AS akan merespon jika tenaga nuklir benar-benar dihapus.
“Kami ingin memikirkan tentang perubahan apa yang diharapkan terjadi di jaringan energi di masa depan,” kata Freese. “Kami tahu bahwa penggunaan batu bara menurun, dan ada banyak pekerjaan yang sudah melihat dampak dari apa yang akan terjadi pada kualitas udara. Tapi tidak ada yang melihat kualitas udara dan tenaga nuklir, yang juga kami perhatikan sedang menurun.”
Dalam studi baru, tim menggunakan model pengiriman jaringan energi yang dikembangkan oleh Jenn untuk menilai bagaimana sistem energi AS akan merespons penghentian tenaga nuklir. Model tersebut mensimulasikan produksi setiap pembangkit listrik di negara tersebut dan berjalan terus menerus untuk memperkirakan, jam demi jam, kebutuhan energi di 64 wilayah di seluruh negeri.
Sama seperti cara pasar energi sebenarnya beroperasi, model tersebut memilih untuk menaikkan atau menurunkan produksi pabrik berdasarkan biaya: Pabrik yang menghasilkan energi termurah pada waktu tertentu diberi prioritas untuk memasok jaringan daripada sumber energi yang lebih mahal.
Tim memberi model data yang tersedia tentang perubahan emisi dan biaya energi setiap pabrik sepanjang tahun. Mereka kemudian menjalankan model di bawah skenario yang berbeda, termasuk: jaringan energi tanpa tenaga nuklir, jaringan dasar yang mirip dengan saat ini yang mencakup tenaga nuklir, dan jaringan tanpa tenaga nuklir yang juga menggabungkan sumber terbarukan tambahan yang diharapkan akan ditambahkan. pada tahun 2030.
Mereka menggabungkan setiap simulasi dengan model kimia atmosfer untuk mensimulasikan bagaimana berbagai emisi setiap tanaman menyebar ke seluruh negeri dan melapisi jejak ini ke peta kepadatan populasi. Untuk populasi di jalur polusi, mereka menghitung risiko kematian dini berdasarkan tingkat paparannya.
Respons sistem
Analisis mereka menunjukkan pola yang jelas: Tanpa tenaga nuklir, polusi udara secara umum memburuk, terutama mempengaruhi wilayah di Pantai Timur, di mana sebagian besar pembangkit listrik tenaga nuklir terkonsentrasi. Tanpa pembangkit tersebut, tim mengamati peningkatan produksi dari pembangkit batu bara dan gas, yang mengakibatkan 5.200 kematian terkait polusi di seluruh negeri, dibandingkan dengan skenario dasar.
Mereka juga menghitung bahwa lebih banyak orang juga cenderung meninggal sebelum waktunya karena dampak iklim dari peningkatan emisi karbon dioksida, karena jaringan mengkompensasi ketiadaan tenaga nuklir. Efek terkait iklim dari masuknya karbon dioksida tambahan ini dapat menyebabkan 160.000 kematian tambahan selama abad berikutnya.
“Kita perlu memikirkan cara menghentikan pembangkit listrik tenaga nuklir jika kita mencoba memikirkannya sebagai bagian dari sistem energi,” kata Freese. “Mematikan sesuatu yang tidak memiliki emisi langsung masih dapat menyebabkan peningkatan emisi, karena sistem jaringan akan merespons.”
“Ini mungkin berarti bahwa kita perlu mengerahkan lebih banyak lagi energi terbarukan, untuk mengisi lubang yang ditinggalkan oleh nuklir, yang pada dasarnya merupakan sumber energi tanpa emisi,” tambah Selin. "Kalau tidak, kita akan mengalami penurunan kualitas udara yang tidak perlu kita andalkan."
Studi dari artikel jurnal Nature Science ini didukung, sebagian, oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS.
