China Makin Dekat Wujudkan ''Matahari Buatan''

- Impian menghadirkan sumber energi bersih tanpa batas di Bumi tampaknya semakin dekat menjadi kenyataan. 

Reaktor fusi milik China yang dikenal dengan nama Experimental Advanced Superconducting Tokamak atau EAST, yang selama ini dijuluki "matahari buatan", berhasil mencapai terobosan penting yang selama puluhan tahun dianggap mustahil.

Dalam eksperimen terbarunya, EAST berhasil mengoperasikan plasma pada tingkat kepadatan yang melampaui batas Greenwald, yakni ambang batas kepadatan plasma yang selama ini menjadi patokan aman dalam pengoperasian reaktor fusi di seluruh dunia. 

Plasma bahkan berhasil dipertahankan pada kisaran 1,3 hingga 1,65 kali di atas batas tersebut dalam kondisi tetap stabil dan terkendali.

Baca juga: Nvidia Gandeng Perusahaan China Rilis Robot Humanoid H2 Plus

Apa itu batas Greenwald dan mengapa susah ditembus?

Reaktor tokamak bekerja dengan cara mengurung plasma bersuhu sangat tinggi menggunakan medan magnet berbentuk seperti cincin. Dalam kondisi itu, inti atom saling bertabrakan dan menyatu, menghasilkan energi fusi seperti yang terjadi di Matahari. 

Semakin tinggi kepadatan plasma, semakin sering tumbukan terjadi dan semakin besar energi yang dihasilkan.

Para ilmuwan bahkan mengetahui bahwa energi fusi meningkat sebanding dengan kuadrat kepadatan plasma, artinya kenaikan kepadatan yang kecil pun bisa menghasilkan lonjakan energi yang jauh lebih besar.

Namun selama bertahun-tahun, batas Greenwald menjadi penghalang utama. Ketika kepadatan plasma mendekati atau melampaui batas tersebut, plasma berisiko kehilangan stabilitas, pecah, dan keluar dari kurungan medan magnet.

Kondisi ini bisa melepaskan energi besar ke dinding reaktor dan mengganggu seluruh operasi perangkat.

Keberhasilan EAST melampaui batas tersebut membuka jalur menuju kondisi yang disebut "fusion ignition", yaitu saat reaksi fusi mampu mempertahankan dirinya sendiri secara mandiri tanpa suntikan energi dari luar.

Baca juga: Bos Nvidia Peringatkan AS soal Ancaman AI China

Untuk mencapai hasil itu, para ilmuwan menerapkan sejumlah teknik khusus. Mereka menggunakan pemanasan tambahan melalui metode Electron Cyclotron Resonance Heating atau ECRH, serta mengatur jumlah gas awal secara presisi melalui teknik yang disebut pre-charged synergistic start-up. 

Pendekatan ini membantu menjaga stabilitas di area tepi plasma yang paling rentan terhadap gangguan.

Tim peneliti juga memanfaatkan lingkungan operasi EAST yang menggunakan dinding logam penuh untuk mengurangi pelepasan partikel pengotor dari permukaan dinding reaktor. 

Selain itu, mereka mengendalikan kondisi target plate guna meminimalkan gangguan dari material dinding reaktor.

Pencapaian ini juga didukung oleh pengembangan model teoritis baru bernama Plasma-Wall Interaction Self-Organisation atau PWSO yang dikembangkan oleh tim dari Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences. 

Model ini menjelaskan bagaimana interaksi antara plasma dan dinding reaktor berperan dalam memicu munculnya batas kepadatan plasma. Melalui pendekatan ini, plasma EAST berhasil diarahkan ke kondisi baru yang disebut sebagai "density-free region" atau wilayah bebas kepadatan.

Keberhasilan ini membawa implikasi besar bagi masa depan energi fusi. Jika reaktor dapat beroperasi pada kepadatan 1,3 kali lebih tinggi dari batas sebelumnya, laju reaksi fusi berpotensi meningkat jauh lebih besar dari 30 persen.

 Pada tingkat 1,65 kali batas Greenwald, peningkatan energi bahkan bisa mencapai beberapa kali lipat. Artinya, reaktor masa depan berpotensi menghasilkan energi lebih besar tanpa harus memperbesar ukuran perangkat atau meningkatkan suhu operasi secara drastis.

Jalan masih panjang

Meski demikian, para peneliti menegaskan bahwa pencapaian ini belum berarti pembangkit listrik tenaga fusi siap dibangun dalam waktu dekat. Masih banyak tantangan yang harus diatasi, mulai dari kemampuan plasma menyimpan panas dalam waktu lama, ketahanan material dinding reaktor terhadap kondisi ekstrem, hingga berbagai persoalan rekayasa lainnya.

Hasil penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Science Advances melalui kolaborasi antara Institute of Plasma Physics, Huazhong University of Science and Technology, dan Aix-Marseille University.

EAST sendiri mulai beroperasi sejak 2006 dan telah menjadi platform penelitian terbuka bagi ilmuwan China maupun peneliti internasional.

Meski jalan menuju pembangkit listrik fusi komersial masih panjang, keberhasilan EAST menembus batas yang selama ini dianggap fundamental memberi sinyal bahwa impian menghadirkan "matahari buatan" sebagai sumber energi masa depan kini semakin mendekati kenyataan Sebagaimana dihimpun KompasTekno dari Above The Norm News dan World Nuclear News.

Baca juga: Trump Mendadak Batalkan Perpres AI, Khawatir Untungkan China

Dapatkan update berita teknologi dan gadget pilihan setiap hari. Mari bergabung di Kanal WhatsApp KompasTekno.

Caranya klik link https://whatsapp.com/channel/0029VaCVYKk89ine5YSjZh1a. Anda harus install aplikasi WhatsApp terlebih dulu di ponsel.

Tag:  #china #makin #dekat #wujudkan #matahari #buatan