Reaktor Matahari Artificial, Langkah China Menuju Energi Bersih
Menjaga gulungan plasma pada suhu super panas adalah proses yang sangat sulit.
REPUBLIKA.CO.ID, BEIJING – Mesin fusi ‘matahari buatan’ China telah memecahkan rekor dunia setelah memanaskan satu putaran plasma hingga suhu mencapai lima kali lebih panas dari matahari selama lebih dari 17 menit. Reaktor fusi nuklir buatan Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) mempertahankan suhu 158 juta derajat Fahrenheit atau 70 juta derajat Celsius selama 1.056 detik.
Menurut kantor berita Xinhua, pencapaian tersebut membawa para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk menciptakan sumber energi bersih hampir tak terbatas. Sebelumnya, reaktor fusi nuklir eksperimental China juga memecahkan rekor dunia yang dibuat oleh Tore Supra tokamak Prancis pada tahun 2003. Plasma dalam lingkaran melingkar tetap pada suhu yang sama selama 390 detik.
Pada Mei 2021, EAST telah mencetak rekor lain dengan suhu mesin mencapai 216 juta derajat Fahrenheit atau 120 juta derajat Celsius selama 101 detik. Angka tersebut lebih panas dibandingkan suhu matahari asli yang mencapai suhu sekitar 27 juta derajat Fahrenheit atau 15 juta derajat Celsius.
“Operasi baru-baru ini meletakkan dasar ilmiah dan eksperimental yang kuat untuk menjalankan reaktor fusi,” kata Peneliti Institut Fisika Plasma dari Akademi Ilmu Pengetahuan China dan Pemimpin Eksperimen Gong Xianzu dalam sebuah pernyataan.
Para ilmuwan telah mencoba memanfaatkan kekuatan fusi nuklir, yaitu proses di mana bintang-bintang terbakar selama lebih dari 70 tahun. Dengan menggabungkan atom hidrogen untuk membuat helium di bawah tekanan dan suhu yang sangat tinggi, ini mampu mengubah materi menjadi cahaya dan panas. Nantinya, proses itu akan menghasilkan energi dalam jumlah besar tanpa menghasilkan gas rumah kaca atau limbah radioaktif tahan lama.
Akan tetapi, mereplikasi kondisi yang ditemukan di dalam hati bintang bukanlah tugas yang mudah. Desain paling umum untuk reaktor fusi tokamak bekerja dengan memanaskan plasma sebelum menjebaknya di dalam ruang reaktor berbentuk donat dengan medan magnet yang kuat.
Menjaga gulungan plasma yang super panas di tempatnya menjadi proses yang melelahkan. Ilmuwan Soviet Natan Yavlinsky merancang tokamak pertama pada tahun 1958, tetapi tidak ada yang pernah berhasil membuat reaktor eksperimental yang mampu mengeluarkan lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan.
Reaktor fusi membutuhkan suhu yang sangat tinggi, berkali-kali lebih panas daripada matahari karena mereka harus beroperasi pada tekanan yang jauh lebih rendah daripada tempat fusi secara alami terjadi di dalam inti bintang. Untuk membuat plasma ke suhu yang lebih panas daripada matahari adalah bagian yang relatif mudah, tetapi menemukan cara supaya tidak membakar dinding reaktor tanpa merusak proses fusi secara teknis rumit.
EAST diperkirakan akan menelan biaya lebih dari satu triliun dolar Amerika pada saat eksperimen selesai yang berjalan pada bulan Juni dan sedang digunakan untuk menguji teknologi untuk proyek fusi yang lebih besar, yaitu Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional (ITER). Saat ini, ITER sedang dibangun di Marseille, Prancis.
Medan magnet paling kuat
Dilansir Live Science, Jumat (7/1), ITER mengandung magnet paling kuat di dunia sehingga mampu menghasilkan magnet medan 280 ribu kali lebih kuat dibandingkan yang ada di sekitar bumi. Selain itu, ITER ditetapkan menjadi reaktor nuklir terbesar di dunia dan menjadi produk kolaborasi antara 35 negara, termasuk setiap negara bagian di Uni Eropa, Inggris, China, India, dan Amerika Serikat.
Reaktor fusi diharapkan mulai beroperasi pada tahun 2025 dan akan memberi para ilmuwan lebih banyak wawasan tentang kepraktisan pemanfaatan tenaga bintang di Bumi. China juga mengejar lebih banyak programnya sendiri untuk mengembangkan tenaga fusi nuklir. Sekarang China sedang melakukan eksperimen fusi kurungan internal dan berencana untuk menyelesaikan tokamak baru pada awal 2030-an.