Reaktor Energi Fusi Matahari Siap Menuju Tahap Komersial Dalam Satu Dekade
Masyarakat kita menghadapi tantangan besar untuk menyediakan cara menghasilkan energi yang berkelanjutan, aman,dan terjangkau sambil mencoba mengurangi emisi karbon dioksida hingga nol bersih sekitar tahun 2050 . Hingga saat ini, perkembangan kekuatan fusi yang berpotensi memenuhi semua syarat diatas telah didanai hampir secara eksklusif oleh pemerintah. Namun, ada sesuatu yang berubah.
Investasi ekuitas swasta di industri fusi global meningkat lebih dari dua kali lipat hanya dalam satu tahun yaitu dari US$ 2,1 miliar pada 2021 menjadi US$ 4,7 miliar pada 2022 menurut sebuah survei dari Fusion Industry Association.
Jadi, apa yang mendorong perubahan baru-baru ini ? Ada banyak hal yang membuat kita bersemangat menuju energi bersih dan terbaharui. Tetapi sebelum kita menjelajahinya hal tersebut mari kita merangkum secara cepat apa itu energi fusi.
Energi Fusi Dihasilkan dari Menggabungkan Atom
Energi fusi bekerja dengan cara yang sama seperti yang terjadi di matahari kita yaitu dengan menggabungkan dua atom hidrogen berat dibawah panas dan tekanan ekstrem untuk dapat melepaskan energi dalam jumlah besar.
Ini kebalikan dari proses fisi yang digunakan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir di mana atom dipecah untuk melepaskan energi dalam jumlah besar. Pembuatan energi fusi nuklir dalam skala besar sangat berpotensi menghasilkan sumber daya yang aman, bersih dan hampir tidak ada habisnya.
Matahari kita menopang fusi pada intinya dengan plasma partikel bermuatan listrik sekitar 15 juta derajat Celcius. Di Bumi, kita menargetkan ratusan juta derajat Celcius karena kita tidak mampu membuat massa yang sangat besar seperti matahari untuk menekan bahan bakar untuk kita.
Ilmuwan dan insinyur telah mengerjakan beberapa desain reaktor agar kita dapat mencapai target tersebut tetapi sebagian besar reaktor fusi menggunakan medan magnet yang kuat untuk mengurung dan membatasi plasma panas yang dihasilkan agar tidak lepas.
Secara umum, tantangan utama yang harus diatasi dalam perjalanan kita menuju kekuatan fusi komersial adalah menyediakan lingkungan yang dapat menampung plasma panas dari pembakaran intens yang diperlukan untuk menghasilkan reaksi fusi yang mandiri yaitu menghasilkan lebih banyak energi daripada energi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi berkelanjutan.
Joint Venture Pemerintah dan Swasta
Pengembangan energi fusi telah mengalami kemajuan pesat sejak tahun 1950-an yang sebagian besar didorong oleh pendanaan pemerintah untuk ilmu fisika dasar. Sekarang semakin banyak perusahaan fusi swasta di seluruh dunia yang terus maju menuju energi fusi komersial. Perubahan sikap pemerintah sangat penting dalam hal ini.
Pemerintah Amerika Serikat, Inggris dan China telah mendorong kemitraan publik dan swasta untuk melengkapi program penelitian strategis mereka. Gedung Putih baru-baru ini mengumumkan akan mengembangkan visi yang berani untuk energi fusi komersial dalam waktu 10 tahun. Pemerintah Inggris juga telah berinvestasi dalam program yang ditujukan untuk menghubungkan generator fusi ke jaringan listrik nasional. Sementara pemerintah China telah menjadi negara pertama yang berhasil mencapai target reaksi fusi dibawah 100 juta derajat celcius.
Teknologi Energi Fusi Semakin Maju
Selain sumber daya publik dan swasta sebenarnya teknologi yang dibutuhkan untuk pabrik fusi telah berkembang pesat. Pada tahun 2021, ilmuwan MIT dan Commonwealth Fusion Systems mengembangkan magnet pemecah rekor yang memungkinkan mereka membangun perangkat fusi kompak yang disebut SPARC dimana reaktor ini secara substansial lebih kecil, biaya lebih rendah, dan waktu yang lebih cepat.
Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa eksperimen fusi juga telah mencapai tonggak penting untuk mempertahankan suhu plasma 100 juta derajat Celcius atau lebih yaitu EAST eksperimen di China, eksperimen andalan Korea K STAR dan perusahaan yang berbasis di Inggris Tokamak Energy .
Prestasi luar biasa ini menunjukkan kemampuan yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mereplikasi kondisi yang ditemukan di dalam matahari kita dan membuat plasma yang sangat panas terperangkap cukup lama untuk mendorong terjadinya fusi. Dan eksperimen energi fusi langkah selanjutnya untuk membuktikan bahwa terdapat perolehan daya energi bersih atau ITER yang sedang dibangun di Prancis dan sekarang sekitar 80 persen selesai .
Penggunaan Medan Magnet dan Laser
Magnet juga bukan satu-satunya jalan menuju fusi. Pada November 2021, National Ignition Facility di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore di California mencapai langkah maju yang bersejarah untuk fusi kurungan inersia. Hal ini dicapai dengan memfokuskan hampir 200 cahaya laser yang kuat untuk membatasi dan mengompres target seukuran penghapus pensil untuk menghasilkan titik panas fusi kecil dan mampu menghasilkan energi fusi selama periode waktu yang singkat. Di Australia sebuah perusahaan bernama HB11 sedang mengembangkan teknologi fusi proton-boron melalui kombinasi laser bertenaga tinggi dan medan magnet.
Fusi dan energi terbarukan dapat berjalan beriringan hingga sangatlah penting bahwa investasi dalam fusi tidak mengorbankan bentuk energi terbarukan lainnya dan transisi dari bahan bakar fosil. Kita mampu memperluas penerapan teknologi energi terbarukan saat ini seperti matahari, angin dan pembangkit listrik tenaga air sambil juga mengembangkan solusi generasi mendatang untuk produksi listrik.
Strategi yang tepat ini digariskan baru-baru ini oleh Amerika Serikat dalam Net-Zero Game Changers Initiative. Dalam rencana ini, investasi sumber daya akan ditargetkan untuk mengembangkan jalan menuju dekarbonisasi cepat secara paralel dengan pengembangan komersial fusi.
Sejarah menunjukkan kepada kita bahwa kemajuan ilmiah dan teknik yang luar biasa dimungkinkan ketika kita bekerja sama dengan sumber daya yang tepat. Jelas banyak ilmuwan, insinyur dan sekarang pemerintah dan investor swasta telah memutuskan energi fusi adalah solusi yang layak dikejar bukan hanya isapan jempol. Saat ini, ini adalah bidikan terbaik yang kita miliki untuk membuat kekuatan fusi menjadi kenyataan yang layak.
