Bensin VS Nuklir

Rata-rata pemakaian bensin setiap mobil kira-kira 5 liter sehari, sedangkan kapasitas tangki minyaknya adalah 50 liter. Oleh karena itu, sebuah mobil mengisi bahan bakar sekali dalam 10 hari. Diketahui bahwa densitas (kerapatan zat) bensin dari 0.68 sampai 0.78 kg/liter, dan energi yang dihasilkan kira-kira 44.000 kJ/kg (energi 44.000 kJ dapat dihasilkan dari 1 kg bensin jika terjadi pembakaran sempurna).

Apabila semua permasalah yang dibahas di atas dihubungkan dengan tenaga radioaktif nuklir, yaitu dengan Uranium-235. Jika mobil baru diisi dengan 0.1 kg bahan bakar nuklir U-235 bagaimanakah hasilnya? Mari coba kita bahas di sini.

Asumsi:

1. Rata-rata densitas bensin adalah 0,75 kg/liter

2. Bahan bakar nuklir berubah sempurna menjadi energi panas.

Pembahasan

Massa bensin yang digunakan setiap hari untuk memenuhi energi menggerakkan mobil:

m_bensin = (density * Volume bensin) = (0,75 kg/L) * (5 L/hari) = 3,75 kg/Hari

Catatan bahwa energi yang dihasilkan bensin adalah 44.000 kJ/kg, sehingga energi yang diberikan pada mobil perhari adalah

E = (m_bensin) * (Energi) = (3,75 kg/hari) * (44.000 kJ/kg) = 165.000 kJ/hari

Fisi sempurna 0,1 kg Uranium-235 menghasilkan enrgi sebesar

(6,73 x 10¹⁰ kJ/kg) * (0,1 kg) = 6,73 x 10⁹ kJ

yang mana ini cukup untuk memenuhi energi yang dibutuhkan mobil selama

= Energi nuklir . = 6,73 x 10⁹ kJ . = 40.790 hari = 112 tahun

Energi yang dibutuhkan perhari 165.000 kJ/hari

Berarti jika kita mengisi mobil dengan 0,1 kg U-235 maka kita akan mengisi ulangnya lagi kira-kira 112 tahun kemudian. Sedangkan mobil pada umumnya tidak ada yang bertahan sampai 100 tahun, artinya kita tidak perlu lagi mengisi bensin mobil.

Namun banyak sekali permasalahan yang belum bisa terselesaikan terhadap tenaga nuklir ini, salah satunya yaitu dampak radiasi terhadap lingkungan.

Thermodynamics: An Engineering Approach, 5^th edition

by Yunus A. Çengel and Michael A. Boles