Belajar PEBBED ke INL

Berikut adalah catatan (bagian dari proposal) terkait rencana perjalanan dinas untuk mempelajari software PEBBED ke tempat lahirnya di Idaho National Laboratory (INL) Amerika. Informasi dan perkembangan lebih lengkap dapat dilihat dan diikuti di CatatanStudi.

Pada tahun 2014, sebagai bagian dari kebijakan Nasional, BATAN memulai program Reaktor Daya Eksperimental (RDE) untuk mendesain, membangun, dan mengoperasikan sebuah reaktor eksperimen kecil yang menghasilkan daya listrik. Tipe dari RDE ini adalah Pebble Bed Reactor (PBR).

Untuk mendukung program RDE, peningkatan kemampuan BATAN dalam melakukan desain dan analisis keselamatan reaktor tipe PBR adalah salah satu faktor penting. Salah satu lembaga riset yang unggul dalam bidang ini adalah Idaho National Laboratory (INL). Sejak tahun 2000, dibawah program Next Generation Nuclear Power Plant (NGNP) yang dikoordinasi oleh Departement of Energy (DOE) Amerika Serikat, INL melakukan riset tentang PBR. Salah satunya adalah pengembangan perangkat lunak untuk desain dan analisis reaktor PBR bernama PEBBED [11]. Sama dengan BATAN-MPASS, PEBBED juga melakukan analisis teras ekuilibrium tanpa melalui fase awal (running-in phase). Namun, PEBBED memiliki algoritma solusi persamaan difusi yang mencakup metoda nodal (selain metoda beda hingga), juga metoda yang berbeda dalam memperoleh kondisi ekuilibrium dimana burnup diperlakukan sebagai fluida incompressible yang kemudian dapat dimodelkan dalam persamaan kontinu. Fitur lain yang unik dan menjadi keunggulan dari PEBBED adalah keberadaan metoda optimasi desain menggunakan algoritma genetik [12]. Algoritma optimasi ini sangat efektif dalam mencari desain optimum yang diinginkan. PEBBED telah digunakan untuk desan dan optimasi berbagai desain PBR, juga telah diverifikasi melalui perbandingan hasil analisis dengan perangkat lunak VSOP dari Julich Jerman [13,14,15]. Memperoleh perangkat lunak PEBBED, memahami metoda yang digunakannya dan mampu untuk menggunakannya akan meningkatkan kemampuan BATAN dalam desain dan analisis keselamatan PBR. Kunjungan riset ke INL untuk mempelajari PEBBED langsung dibawah bimbingan pengembangnya adalah cara terbaik dan efektif untuk bisa mendapatkan dan menguasai perangkat lunak ini.

Tujuan Kunjungan Riset

  1. Mempelajari aspek fisis dan komputasi dari metoda desain dan analisis keselamatan PBR berdasarkan perangkat lunak PEBBED.

  2. Mempelajari penggunaan perangkat lunak PEBBED dan melakukan studi kasus untuk desain dan analisis keselamatan PBR.

  3. Melakukan riset awal optimasi desain PBR.

Dampak dan Tindak Lanjut Kunjungan Riset

  1. Meningkatnya pemahaman akan aspek fisis dan komputasi dari desain dan analisis keselamatan PBR. Hal ini sangat penting untuk mendukung pencapaian program pengembangan perangkat lunak untuk desain dan analisis PBR yang telah dimulai secara inter di PTKRN-BATAN. Pemahaman inipun bermanfaat dalam melakukan pendampingan dalam proses desain RDE.

  2. Mampu melakukan desain dan analisis keselematan PBR (dengan siklus OTTO ataupun Multipass) menggunakan perangkat lunak PEBBED. Kemampuan ini bermanfaat secara khusus mendukung pencapaian riset desain PBR yang secara internal dimulai di PTKRN-BATAN. Dalam tahap desain RDE, dengan kemampuan ini maka PTKRN-BATAN bisa berperan lebih baik dengan memberikan analisis pembanding terhadap analisis yang diberikan oleh konsultan desain RDE.

  3. Semakin kuat dan meluasnya jejaring dan kolaborasi riset BATAN dengan pusat-pusat keunggulan dunia khususnya di bidang desain PBR.

  4. Terbukanya peluang untuk melakukan diseminasi perangkat lunak dan metoda untuk desain dan analisis PBR kepada lembaga riset dan perguruan tinggi di Indonesia. Keberadaan perangkat lunak PEBBED dapat mempercepat diseminasi ini, sementara melakukan pengembangan secara internal. Diseminasi ini sangat strategis untuk memperbanyak lembaga dan periset yang melakukan R&D terkait PBR. Hal ini akan memperkuat performa riset BATAN bahkan secara nasional dan pada akhirnya dapat mendukung pencapaian program RDE.

Untuk mencapai hal-hal diatas, direncakan untuk melakukan tindak lanjut yang akan dilaksanakan setelah kunjungan riset ini yang mencakup:

1. Coaching internal di PTKRN-BATAN sebagai bentuk diseminasi perangkat lunak PEBBED secara internal. Dan lebih jauh memanfaatkan PEBBED sebagai salah satu sarana riset di PTKRN-BATAN. Untuk riset desain PBR maka PEBBED dapat langsung digunakan sebagai alat desain dan analisis keselamatan. Sedangkan untuk riset pengembangan perangkat lunak maka PEBBED menjadi salah satu perangkat lunak referensi yang menjadi objek dalam proses reverse engineering yang akan dilakukan di PTKRN-BATAN.

2. Memanfaatkan PEBBED dalam program RDE sebagai salah satu sarana dari Tim Imbangan BATAN khususnya terkait desain konseptual dan laporan analisis keselamatan.

3. Melakukan komunikasi kepada jejaring riset BATAN di lembaga penelitian atau perguruan tinggi untuk bisa melakukan kerjasama mengadakan diseminasi perangkat lunak PEBBED juga menawarkan kolaborasi riset terkait desain dan analisis PBR.

Lokasi dan Pendamping Kunjungan Riset

Kunjungan riset ini akan dilakukan di Idaho National Laboratory (INL), 2525 Fremont Avenue, Idaho Falls, Amerika Serikat. Secara khusus, kunjugan riset ini akan dibimbing dan didampingi oleh Dr. Hans D Gougar, Deputy Technical Director of Advanced Reactor Technology – High Temperature Reactor Technology Development Office. Dr. Gougar terlibat dalam proses pengembangan, uji, dan pemanfaatan PEBBED sejak awal.

Jadwal Kunjungan Riset

Kunjungan riset dijadwalkan selama 4 pekan, 31 August – 25 September 2015. Jadwal detail pekanan dari kunjungan riset adalah sebagai berikut :

Waktu

Activities

Pekan Pertama

(31 August – 4 Sept.)

  • Administratif.

  • Orientasi laboratorium.

  • Studi perangkat lunak PEBBED : Instalasi dan pengenalan umum

  • Studi perangkat lunak PEBBED : Data nuklir dan perhitungan spektrum

  • Studi perangkat lunak PEBBED : Perhitungan neutronik teras dan analisis burnup (1).

Pekan Kedua

(7 – 11 Sept.)

  • Studi perangkat lunak PEBBED : Perhitungan neutronik teras dan analisis burnup (2).

  • Studi perangkat lunak PEBBED : Perhitungan termal hidraulik teras.

  • Studi perangkat lunak PEBBED : Analisis transien dan kecelakaan.

Pekan Ketiga

(14 – 18 Sept.)

  • Studi kasus desain dan analisis kecelakaan PBR menggunakan PEBBED.

Pekan Ketiga

(21 – 25 Sept.)

  • Diskusi hasil studi kasus.

  • Diskusi studi lanjutan dan rencana kolaborasi riset.

Leave a comment