TEKNOLOGI-China kembali mencuri perhatian dunia teknologi setelah reaktor fusi nuklir Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) atau yang dijuluki “matahari buatan” berhasil menembus batas fisika yang selama puluhan tahun dianggap sulit dilampaui.
Pencapaian tersebut menjadi langkah besar dalam pengembangan energi fusi nuklir, teknologi yang digadang-gadang mampu menghasilkan listrik bersih dalam jumlah sangat besar dengan emisi karbon rendah.
Reaktor EAST milik China disebut berhasil melewati batas Greenwald, yakni ambang kepadatan plasma yang selama ini menjadi tantangan utama dalam pengembangan reaktor fusi.
Apa Itu Matahari Buatan?
“Matahari buatan” bukan berarti membuat matahari sungguhan di Bumi. Teknologi ini merupakan upaya ilmuwan meniru proses energi yang terjadi di pusat Matahari.
Di inti Matahari, atom hidrogen saling bertabrakan dan menyatu menjadi helium dalam proses yang disebut fusi nuklir. Dari proses tersebut muncul energi panas dan cahaya dalam jumlah sangat besar.
Teknologi fusi dianggap sebagai masa depan energi dunia karena:
- Produksi energi sangat besar
- Emisi karbon rendah
- Tidak menghasilkan limbah radioaktif sebanyak reaktor nuklir konvensional
- Sumber bahan baku melimpah
Bagaimana China Membuat Matahari Buatan?
China menggunakan reaktor berbentuk cincin raksasa bernama tokamak untuk menciptakan kondisi mirip inti Matahari.
Di dalam reaktor tersebut, gas hidrogen dipanaskan hingga lebih dari 100 juta derajat Celsius, jauh lebih panas dibanding inti Matahari.
Pada suhu ekstrem itu, gas berubah menjadi plasma, yaitu materi super panas yang terdiri dari inti atom dan elektron bebas.
Karena tidak ada material biasa yang mampu menahan panas sebesar itu, plasma tidak disimpan dalam wadah fisik. Sebagai gantinya, plasma dikurung menggunakan medan magnet super kuat agar tetap melayang di tengah ruang vakum tanpa menyentuh dinding reaktor.
Di dalam plasma inilah inti atom hidrogen saling bertabrakan dan menyatu sehingga menghasilkan energi fusi.
Tantangan Terbesar: Batas Greenwald
Salah satu tantangan utama reaktor fusi adalah menjaga plasma tetap stabil.
Semakin padat plasma, semakin besar energi yang dihasilkan. Namun jika terlalu padat, plasma bisa menjadi tidak stabil dan menghantam dinding reaktor.
Batas kestabilan itu dikenal sebagai batas Greenwald.
Selama puluhan tahun, ilmuwan menganggap batas ini hampir mustahil dilewati karena risiko kerusakan reaktor sangat tinggi.
Namun EAST berhasil membuat plasma tetap stabil pada kepadatan 1,3 hingga 1,65 kali lebih tinggi dari batas Greenwald.
Teknologi yang Digunakan China
Untuk mencapai pencapaian tersebut, ilmuwan China menggunakan beberapa teknologi khusus, antara lain:
1. Pemanasan Plasma Tambahan
Tim peneliti memakai teknik Electron Cyclotron Resonance Heating (ECRH) untuk menjaga suhu plasma tetap stabil.
2. Pengaturan Gas Presisi
Jumlah gas hidrogen diatur secara sangat teliti agar tepi plasma tidak mudah terganggu.
3. Dinding Logam Khusus
Reaktor menggunakan desain all-metal wall untuk mengurangi partikel pengotor yang dapat memicu ketidakstabilan plasma.
4. Medan Magnet Super Kuat
Plasma dikurung menggunakan magnet berbentuk cincin agar tidak menyentuh dinding reaktor.
Mengapa Penemuan Ini Penting?
Pencapaian EAST membuka peluang baru menuju kondisi fusion ignition, yaitu kondisi ketika reaksi fusi dapat mempertahankan dirinya sendiri tanpa energi tambahan dari luar.
Jika teknologi ini berhasil dikembangkan secara komersial, dunia berpotensi memiliki sumber energi:
- Bersih
- Stabil
- Berkapasitas besar
- Minim emisi karbon
Teknologi ini juga dinilai dapat membantu mengurangi ketergantungan dunia terhadap bahan bakar fosil.
Pembangkit Listrik Fusi Belum Siap
Meski pencapaiannya besar, ilmuwan menegaskan pembangkit listrik fusi komersial masih membutuhkan waktu panjang.
Masih ada sejumlah tantangan yang harus diselesaikan, seperti:
- Menjaga plasma stabil dalam waktu lama
- Ketahanan material reaktor
- Efisiensi energi
- Biaya pembangunan
Penelitian EAST sendiri melibatkan kolaborasi internasional antara ilmuwan China dan Prancis serta telah dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Science Advances.
FAQ
Apa itu matahari buatan?
Teknologi reaktor fusi nuklir yang meniru proses pembentukan energi di Matahari.
Apa fungsi reaktor EAST?
Sebagai fasilitas penelitian energi fusi nuklir milik China.
Mengapa plasma harus sangat panas?
Karena Bumi tidak memiliki gravitasi sebesar Matahari sehingga partikel harus dibuat bergerak lebih cepat agar dapat menyatu.
Apa itu batas Greenwald?
Batas kepadatan plasma yang menentukan kestabilan reaksi fusi dalam reaktor.
Apakah listrik dari fusi nuklir sudah digunakan?
Belum. Teknologi ini masih dalam tahap penelitian dan pengembangan.
