Pertumbuhan konsumsi energi telah meningkat selama bertahun-tahun seiring berkembangnya revolusi energi. Pertumbuhan konsumsi global ini menimbulkan kebutuhan untuk mengeksplorasi pilihan energi baru yang lebih efisien dan berkelanjutan. Dalam konteks ini, fusi nuklir Ini disajikan sebagai alternatif dengan potensi produksi energi yang sangat besar. Namun, saat ini hal tersebut belum ada di tingkat industri karena tantangan teknis yang besar. Salah satu upaya paling maju untuk mengembangkan teknologi ini adalah proyek ITER (Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional), sebuah program internasional yang berupaya menunjukkan kelayakan fusi nuklir.
Pada artikel kali ini kami akan menjelaskan apa saja program ITER, apa tujuan utamanya dan berita terkini perkembangannya.
Apa itu ITER
El ITER Ini adalah salah satu proyek ilmiah terbesar dan paling kompleks di dunia. Ini adalah reaktor fusi nuklir eksperimental yang berupaya meniru proses yang terjadi di interior Matahari dan bintang lainnya, di mana fusi atom hidrogen menghasilkan energi. Dalam reaktor seperti ITER, reaksi fusi terjadi di lingkungan yang terkendali, dengan material dan suhu ekstrem yang berupaya meniru kondisi inti surya, sehingga menghasilkan sejumlah besar energi.
Fusi nuklir biasanya terdiri dari penggabungan dua atom ringan deuterium y tritium, untuk membentuk yang lebih berat (helium) dan melepaskan energi dalam jumlah besar dalam prosesnya. Energi ini jauh lebih besar dibandingkan energi yang diperoleh melalui fisi nuklir, yaitu proses yang saat ini digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir konvensional. ITER menggunakan sistem kurungan magnetik melalui alat yang disebut “tokamak”. Reaktor ini berbentuk seperti toroid (donat) dan menggunakan magnet superkonduktor yang kuat untuk memusatkan plasma panas yang diperlukan untuk reaksi fusi tanpa bersentuhan dengan dinding reaktor.
Salah satu tantangan teknologi besar dari proyek ITER adalah mencapai suhu sekitar 150 juta derajat Celcius, sekitar 10 kali lebih tinggi dibandingkan suhu inti Matahari. Tingkat suhu ini diperlukan untuk memadukan isotop hidrogen dalam kondisi terkendali. Tujuan ITER adalah untuk menunjukkan bahwa fusi nuklir tidak hanya mungkin dilakukan, namun juga dapat menjadi sumber energi yang layak secara komersial untuk masa depan.
Energi yang dapat dihasilkan melalui fusi nuklir bisa dibilang praktis tidak ada habisnya, karena bahan bakar utama, deuterium dan tritium, relatif melimpah. Deuterium dapat diekstraksi dari air laut, sedangkan tritium dapat diperoleh dari litium, bahan yang juga umum di planet ini.
ITER, Cadarache dan Spanyol
ITER sedang dibangun Cadarache, di selatan Perancis, sebuah pusat penelitian dengan sejarah panjang dalam studi nuklir. Sejak awal, proyek raksasa ini telah berkolaborasi dengan 35 negara, termasuk Uni Eropa, Amerika Serikat, Tiongkok, India, Jepang, Rusia, dan Korea Selatan.
Anggaran awal untuk pembangunannya adalah sekitar 5.000 juta euro, meskipun angka ini dapat meningkat seiring berjalannya proyek. Diperkirakan pembangunan ITER akan memakan waktu sekitar 10 tahun, dan pengoperasiannya akan memakan waktu setidaknya 20 tahun tambahan. Selama periode ini, tujuan utamanya adalah untuk menunjukkan bahwa menciptakan a pembangkit listrik fusi skala besar, mampu menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsinya.
Spanyol juga memainkan peran penting dalam proyek ITER. Sejak tahun 2007, markas besar Badan Fusion Eropa terletak di Barcelona, di mana sebagian besar upaya dikoordinasikan antara para insinyur, ilmuwan, dan administrator Eropa yang terlibat dalam proyek tersebut. Spanyol secara aktif berpartisipasi dalam penelitian dan pengembangan material tingkat lanjut untuk reaktor, selain berkolaborasi dalam desain sistem manipulasi jarak jauh dan diagnostik tingkat lanjut untuk memantau dan mengendalikan pengoperasian tokamak.
Keuntungan Fusi Nuklir
Pengembangan fusi nuklir memiliki beberapa keunggulan yang menjadikannya pilihan energi yang sangat menarik:
- Nol emisi gas rumah kaca: Tidak seperti bahan bakar fosil, pembangkit listrik fusi tidak mengeluarkan karbon dioksida atau polutan ke atmosfer selama beroperasi.
- keamanan: Fusi nuklir tidak menimbulkan risiko yang sama seperti fisi nuklir. Jika terjadi kegagalan reaktor, reaksi akan berhenti secara alami, tanpa konsekuensi bencana seperti yang dapat terjadi di pabrik fisi.
- Bahan bakar melimpah: Seperti disebutkan, deuterium dapat dengan mudah diperoleh dari air laut, dan tritium dapat diproduksi dari litium, sehingga memastikan pasokan bahan bakar yang hampir tidak terbatas.
- Lebih sedikit timbulan limbah radioaktif: Meskipun fusi nuklir menghasilkan sejumlah limbah, limbah tersebut jauh lebih kecil dan tidak berbahaya dibandingkan limbah yang dihasilkan oleh fisi. Limbah fusi menjadi tidak berbahaya dalam beberapa dekade, sedangkan limbah fisi dapat tetap bersifat radioaktif selama ribuan tahun.
Berita terkini dan kemajuan teknologi
ITER telah mencapai fase penting dalam beberapa tahun terakhir. Pada tahun 2012, izin pembangunannya diperoleh dari otoritas Perancis, dan pada tahun 2014 pekerjaan perakitan bagian-bagian dan komponen-komponen penting reaktor dimulai. Persediaan telah didistribusikan ke negara-negara peserta, sesuai dengan kontribusi mereka terhadap proyek.
Salah satu tonggak terpenting dalam sejarah ITER baru-baru ini adalah dimulainya perakitan inti mesin pada tahun 2020. Perakitan ini akan berlangsung sekitar lima tahun, dan plasma pertama – fase saat reaktor mulai beroperasi – diharapkan dapat diperoleh pada tahun ini. 2025 tahun. Meskipun plasma pertama ini berumur pendek dan tujuan utamanya adalah untuk menunjukkan bahwa magnet bekerja dengan benar, hal ini menandai langkah penting dalam memvalidasi konsep fusi skala besar.
Salah satu tantangan utama yang harus dipecahkan adalah pengelolaan gas radioaktif tritium, yang dihasilkan selama reaksi fusi. ITER sedang menyelidiki metode untuk mengontrol dan membatasi materi ini dengan aman.
Selain kemajuan dalam pembangunan reaktor, para ilmuwan dan kelompok penelitian di seluruh dunia sedang mengerjakan aspek-aspek penting lainnya untuk memastikan keberhasilan ITER. Mereka sedang berkembang diagnostik dan prosedur operasi yang lebih baik untuk mengontrol stabilitas plasma, serta material baru untuk dinding internal reaktor yang tahan terhadap kondisi ekstrim yang ditimbulkan oleh fusi.
Kelayakan teknis dan komersial dari fusi nuklir masih dalam evaluasi selama dua dekade mendatang, namun hasil awal cukup menjanjikan. Para ahli percaya bahwa ITER dapat menjadi langkah pertama menuju masa depan energi yang didominasi oleh fusi nuklir, dan beberapa pihak memperkirakan bahwa hal tersebut akan terjadi produksi energi komersial Dari sumber ini akan dimungkinkan sekitar tahun 2050.
ITER mewakili harapan terbaik bagi energi fusi nuklir sebagai solusi jangka panjang terhadap tantangan energi dan lingkungan hidup di dunia saat ini.