Pertama Kali di Dunia, Fusi Nuklir Bisa menghasilkan Energi Bersih

Para ilmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore (LLNL) adalah yang pertama di dunia yang mendemonstrasikan produksi energi bersih dari fusi nuklir.

Dengan kata lain, eksperimen mereka adalah eksperimen fusi nuklir pertama yang menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan untuk menjalankan eksperimen tersebut.

Para peneliti mencapai tonggak sejarah, juga dikenal sebagai pengapian fusi, di Fasilitas Pengapian Nasional (NIF) LLNL selama percobaan fusi terkontrol Senin lalu, 5 Desember, menurut pernyataan dari Departemen Energi AS (DOE). Mereka menunggu hasil peer-review sebelum mengungkapkan hasilnya kepada dunia.

Ini adalah momen yang berpotensi menentukan sejarah karena dapat mengarah pada produksi energi bersih yang praktis tanpa batas melalui fusi nuklir.

Para ilmuwan mencapai penyalaan fusi

Fusi nuklir adalah metode yang digunakan oleh Matahari dan bintang-bintang untuk menghasilkan energi. Saat komunitas global bergulat dengan tantangan perubahan iklim dan transisi energi, para ilmuwan telah bekerja keras mengembangkan teknologi yang dibutuhkan untuk memanfaatkan kekuatan ini.

Fusi nuklir terjadi ketika dua atom dibanting bersama untuk membentuk inti yang lebih berat, melepaskan sejumlah besar energi dalam prosesnya. Yang terpenting, proses ini melepaskan nol emisi karbon, yang berarti dapat memainkan peran kunci dalam mencegah dampak terburuk dari perubahan iklim.

Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah bekerja untuk mengatasi penghalang utama energi fusi nuklir yang layak secara komersial – produksi energi bersih. Reaktor fusi—biasanya reaktor tokamak berbentuk donat—membutuhkan energi dalam jumlah besar untuk menjalankannya, dan para ilmuwan sejauh ini belum mampu menghasilkan lebih banyak energi daripada yang diperlukan untuk menggerakkan teknologi tersebut. Sampai sekarang.

Para ilmuwan telah berjuang selama bertahun-tahun untuk mencapai produksi fusi nuklir energi bersih — yang digambarkan oleh beberapa orang sebagai “Holy Grail” produksi energi. Selama acara streaming langsung yang diadakan oleh DOE, para ilmuwan dari LLNL menjelaskan bahwa mereka mampu mencapai produksi energi bersih dalam pengaturan percobaan.

Para peneliti LLNL, di fasilitas NIF senilai $3,5 miliar, menggunakan laser 192 sinar yang kuat untuk memanaskan dan mengompres bahan bakar hidrogen di dalam kapsul seukuran biji merica. Laser mampu memanaskan kapsul hingga 100 juta derajat Celcius, yang lebih panas dari pusat Matahari, dan memampatkannya hingga lebih dari 100 miliar kali tekanan atmosfer Bumi. Di bawah kekuatan yang luar biasa itu, kapsul meledak dan memaksa atom hidrogen untuk melebur dan melepaskan energi.

DOE menunjukkan dalam pernyataannya bahwa eksperimen LLNL “melampaui ambang fusi dengan mengirimkan 2,05 megajoule (MJ) energi ke target, menghasilkan 3,15 MJ output energi fusi, menunjukkan untuk pertama kalinya dasar sains paling mendasar untuk fusi inersia energi (IFE).”

Seberapa dekat fusi nuklir yang layak secara komersial?

Meskipun ini merupakan terobosan besar bagi ilmu fusi nuklir, perlu diperhatikan bahwa fusi nuklir komersial masih jauh.

Dalam acara langsung DOE, Direktur LLNL Dr. Kim Budil menyatakan bahwa masih ada “rintangan yang sangat signifikan” untuk mewujudkan fusi nuklir komersial. Intinya, proses yang dicapai selama percobaan NIF harus disempurnakan dan diproduksi dalam skala yang jauh lebih besar untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk fusi komersial.

Namun, Budil menekankan bahwa ini adalah “langkah fundamental pertama”, dan kemungkinan besar kita hanya tinggal beberapa dekade lagi untuk memiliki teknologi untuk membangun pabrik fusi nuklir.

Marvin Adams, Deputi Administrator Program Pertahanan Administrasi Keamanan Nuklir Nasional (NNSA), menjelaskan bahwa selama percobaan, para ilmuwan melihat “sekitar 2 megajoule masuk, dan sekitar 3 megajoule keluar” dan bahwa “produksi energi memakan waktu lebih sedikit.” waktu yang dibutuhkan cahaya untuk menempuh jarak satu inci.”

Untuk pertama kalinya, percobaan fusi itu “menghasilkan lebih banyak energi daripada yang disimpan laser,” tambah Adams, “jadi ini cukup keren.”