Perusahaan energi fusi Commonwealth Fusion Systems mengklaim desain reaktor ARC mampu menghasilkan listrik bersih lebih besar daripada energi yang digunakannya.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Commonwealth Fusion Systems (CFS) menerbitkan serangkaian studi yang mendukung klaim bahwa reaktor fusi ARC akan menghasilkan energi bersih positif.
- Reaktor tersebut dirancang menghasilkan sekitar 400 megawatt listrik bersih, cukup untuk memasok ratusan ribu rumah.
- Sejumlah ilmuwan independen memuji kemajuan risetnya, tetapi menegaskan bahwa klaim tersebut baru bisa dibuktikan setelah reaktor benar-benar beroperasi.
MENIRU cara kerja matahari untuk menciptakan sumber energi abadi dan ramah lingkungan di bumi telah menjadi impian para ilmuwan selama berpuluh-puluh tahun.
Bayangkan sebuah pembangkit listrik yang tidak menghasilkan emisi karbon, minim limbah, dan tidak akan pernah kehabisan bahan bakar.
Kini, sebuah perusahaan asal Amerika Serikat mengklaim telah selangkah lebih dekat untuk mewujudkan impian tersebut.
Para peneliti dari Commonwealth Fusion Systems (CFS) baru-baru ini menerbitkan serangkaian makalah ilmiah.
Isinya, mereka sebut sebagai bukti kuat bahwa reaktor andalan mereka, ARC, akan mampu menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsinya ketika dibangun sesuai rancangan.
Klaim ini tentu menarik perhatian dunia.
Jika terbukti berhasil, ARC bisa menjadi salah satu pembangkit listrik fusi komersial pertama yang benar-benar menghasilkan energi bersih positif—sesuatu yang selama ini masih menjadi tantangan besar dalam bidang fusi nuklir.
Fusi nuklir berbeda dengan fisi nuklir yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini.
Pada fisi, atom berat seperti uranium dipecah menjadi atom yang lebih kecil. Sebaliknya, fusi menggabungkan atom-atom ringan menjadi atom yang lebih berat.
Proses ini melepaskan energi dalam jumlah sangat besar dan merupakan sumber tenaga utama Matahari.
Tantangannya adalah menciptakan kondisi ekstrem agar reaksi tersebut dapat berlangsung di Bumi. Plasma yang digunakan harus dipanaskan hingga suhu luar biasa tinggi—bahkan jauh lebih panas daripada inti Matahari.
Dalam desain ARC, plasma berbentuk cincin atau "donat" dikurung menggunakan magnet superkonduktor suhu tinggi yang sangat kuat. Medan magnet ini menjaga plasma tetap melayang sehingga tidak menyentuh dinding reaktor.
Menurut tim CFS, suhu plasma di dalam reaktor dapat mencapai sekitar tujuh kali lebih panas dibanding suhu inti Matahari.
Perusahaan yang berdiri pada 2018 itu kini sedang membangun reaktor demonstrasi bernama SPARC yang dijadwalkan menjalani pengujian sekitar 2027.
SPARC akan menjadi batu loncatan menuju ARC. Tujuan utamanya adalah membuktikan bahwa reaktor dapat menghasilkan lebih banyak energi fusi dibanding energi yang dibutuhkan untuk memanaskan plasma.
Jika tahap tersebut berhasil, ARC akan dikembangkan menjadi pembangkit listrik komersial penuh.
Menurut perhitungan tim peneliti, ARC mampu menghasilkan sekitar 400 megawatt listrik bersih. Jumlah itu cukup untuk memasok kebutuhan sekitar 280.000 rumah tangga rata-rata di Amerika Serikat.
Yang membuat klaim ini penting adalah bahwa angka tersebut sudah memperhitungkan seluruh kebutuhan energi fasilitas, termasuk energi untuk memanaskan plasma dan menjalankan sistem reaktor.
Dengan kata lain, ARC diklaim tetap menghasilkan surplus listrik setelah semua kebutuhan operasional dipenuhi.
Optimisme terhadap energi fusi meningkat sejak 2022 ketika para ilmuwan di National Ignition Facility berhasil mencapai apa yang dikenal sebagai fusion ignition.
Untuk pertama kalinya, reaksi fusi di laboratorium menghasilkan energi lebih besar daripada energi yang langsung diberikan ke target bahan bakar.
Meski hanya berlangsung sesaat dan belum menghasilkan listrik komersial, pencapaian tersebut dianggap sebagai tonggak sejarah penting.
Dalam satu dekade terakhir, perusahaan-perusahaan fusi swasta juga telah menarik investasi hampir 10 miliar dolar AS, mencerminkan tingginya harapan terhadap teknologi ini.
Meski banyak ilmuwan menyambut baik publikasi terbaru CFS, mereka juga mengingatkan bahwa simulasi dan makalah ilmiah belum sama dengan pembuktian di dunia nyata.
Tony Roulstone, insinyur nuklir dari University of Cambridge, menilai tim CFS termasuk salah satu kelompok terbaik di bidang fusi.
Namun ia mengingatkan bahwa perusahaan swasta sering berada di bawah tekanan untuk membuat klaim ambisius sebelum seluruh bukti tersedia.
Pendapat serupa disampaikan David Hammer dari Cornell University.
Menurutnya, publikasi ilmiah yang banyak merupakan pertanda positif, tetapi tidak menjamin bahwa perangkat yang dibangun nantinya akan bekerja sesuai prediksi.
Ia menegaskan bahwa model matematika dan simulasi hanya bisa divalidasi ketika reaktor benar-benar beroperasi.
Selain memastikan plasma tetap stabil, masih ada sejumlah tantangan teknis yang harus dipecahkan.
Salah satunya adalah bagaimana mengubah panas hasil reaksi fusi menjadi listrik secara efisien dan berkelanjutan.
Reaktor juga harus mampu beroperasi dalam jangka panjang tanpa mengalami kerusakan serius akibat kondisi ekstrem di dalamnya.
Masalah lain adalah pasokan tritium, salah satu isotop hidrogen yang digunakan sebagai bahan bakar fusi.
Tritium sangat langka di alam sehingga pembangkit fusi masa depan harus mampu memproduksi bahan bakarnya sendiri selama beroperasi.
Para peneliti CFS menyatakan bahwa mereka telah merancang sistem untuk menghasilkan tritium di dalam reaktor. Namun sejumlah ahli mencatat bahwa rincian teknis dan pembuktiannya masih perlu ditunjukkan.
Selama lebih dari setengah abad, energi fusi dikenal dengan lelucon terkenal: "teknologi masa depan yang selalu berjarak 30 tahun."
Namun dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan teknologi magnet superkonduktor, komputasi, dan fisika plasma mulai mengubah pandangan tersebut.
Apakah ARC benar-benar akan menjadi pembangkit listrik fusi komersial pertama yang sukses masih harus dibuktikan.
Disadur dari The Debrief - “When We Build the ARC Fusion Power Plant, It Will Work”: Company Claims Nuclear Fusion Reactor Design Will Produce More Energy Than It Consumes.
Posting Komentar