Surabaya (beritajatim.com) – Baru-baru ini, para ilmuwan telah mencapai terobosan fusi nuklir! Ilmuwan Amerika di National Ignition Facility (NIF) di Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) di California memicu reaksi fusi nuklir yang menghasilkan perolehan energi bersih, kata seorang sumber kepada CNN.
Apa artinya ini? Bahwa sumber energi bersih yang tak terbatas bisa segera terrealisasikan. Ini akan mengakhiri ketergantungan pada bahan bakar fosil yang telah mencemari atmosfer Bumi, yang mengakibatkan perubahan iklim yang ekstrem.
Pasokan energi bersih yang tak ada habisnya diyakini dapat dicapai dari fusi nuklir. Dengan demikian, pengumuman perolehan energi bersih baru-baru ini – lebih banyak energi yang dihasilkan oleh reaksi fusi daripada yang dikonsumsi untuk memproduksinya – untuk pertama kalinya memicu kehebohan di seluruh dunia.
Apa itu fusi nuklir?
Proses fusi nuklir adalah penggabungan dua inti atom ringan menjadi satu yang lebih berat sambil menghasilkan energi dalam jumlah yang sangat besar. Reaksi nuklir terjadi dalam keadaan material yang dikenal sebagai plasma, yang merupakan gas bermuatan panas yang terdiri dari elektron lepas dan ion positif dan memiliki ciri unik yang membedakannya dari padatan, cairan, atau gas lainnya.
Reaksi ini tidak hanya memberi kekuatan pada matahari tetapi semua bintang lainnya. Di matahari kita, nukleus harus bertabrakan satu sama lain pada suhu yang melebihi 10 juta derajat Celcius agar dapat melebur. Mereka mendapatkan energi yang cukup dari suhu tinggi untuk mengurangi daya tarik listrik mereka satu sama lain.
Gaya nuklir yang menarik inti bersama-sama pada akhirnya akan mengatasi tolakan listrik begitu mereka cukup dekat satu sama lain, memungkinkan mereka untuk melebur. Untuk meningkatkan kemungkinan tumbukan, inti harus dibatasi dalam area sempit agar hal ini dapat terjadi. Tekanan kuat yang dibawa oleh gravitasi matahari yang kuat menciptakan lingkungan yang ideal untuk fusi.
Para ilmuwan telah bekerja untuk mereplikasi dan memanfaatkan fusi nuklir sejak awal 1930-an ketika prinsip proses tersebut pertama kali ditemukan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa fusi nuklir memiliki potensi untuk menghasilkan energi bersih, aman, dan hemat biaya dalam jumlah yang hampir tak ada habisnya jika dapat diduplikasi di Bumi pada skala industri.
Fisi, yang digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir, dapat menghasilkan energi empat kali lebih banyak per kilogram bahan bakar daripada fusi, dan kira-kira empat juta kali lebih banyak energi daripada pembakaran batu bara atau minyak.
Para ilmuwan di National Ignition Facility (NIF), Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), di Amerika Serikat baru-baru ini melaporkan bahwa mereka telah menghasilkan lebih banyak energi dari uji fusi daripada yang digunakan percobaan (3,15 megajoule versus 2,05 MJ), atau apa yang diketahui sebagai “pendapatan energi bersih” dari fusi. Upaya fusi sejauh ini menghabiskan lebih banyak energi atau hanya menyeimbangkan.
Para ilmuwan telah bekerja dengan fusi selama 70 tahun terakhir dengan berbagai tujuan, termasuk keamanan energi.
Ilmuwan NIF menggabungkan isotop hidrogen deuterium dan tritium. Deuterium dan tritium keduanya memiliki satu proton dan satu neutron dalam nukleusnya, sedangkan nukleus hidrogen ‘biasa’ memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Dalam reaksi fusi, deuterium dan tritium bergabung untuk menciptakan inti helium yang energik, yang terdiri dari dua proton, dua neutron, dan satu neutron.
Dalam teknik yang dikenal sebagai fusi kurungan inersia, percobaan NIF memukul partikel kecil deuterium dan tritium dengan cahaya dari 192 laser. Hal ini mengakibatkan tumbukan beberapa inti, yang menyatu membentuk inti helium dan melepaskan energi.
Berapa potensi energinya?
Beberapa tahun terakhir telah terlihat banyak kemajuan yang diumumkan oleh inisiatif fusi di Cina, Inggris, dan Jerman. Prancis terus mengerjakan Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional selain proyek LLNL di Amerika Serikat (ITER). 33 perusahaan swasta menanggapi laporan 2022 Asosiasi Industri Fusion, menurut laporan. Bisnis ini sekarang menerima dukungan 4,8 miliar dolar, meningkat sekitar 1,7 kali lipat dari level tahun 2021.
Meskipun “pendapatan energi bersih” NIF tidak diragukan lagi merupakan perkembangan positif, penggunaan energi fusi secara efektif masih terlihat jauh untuk saat ini karena sejumlah alasan.
Pertama, harga. Misalnya, menurut administrasinya, biaya fasilitas ITER berkisar antara 22 miliar dolar hingga 65 miliar dolar (menurut departemen energi AS). Berikutnya adalah pengurasan daya parasit yang signifikan. Reaktor fusi membutuhkan daya yang sangat besar untuk berfungsi. Butuh 400 MJ hanya untuk mengisi daya laser untuk kesuksesan NIF (output 3,15 MJ vs. input 2,05 MJ). Kebutuhan listrik untuk seluruh fasilitas harus ditambah.
Ketiga, NIF hanya satu contoh. Perlu dilakukan sejuta kali lebih cepat menggunakan laser yang kira-kira 1.000 kali lebih efisien untuk benar-benar memenuhi permintaan energi. [adg/beq]
