llmuwan Ciptakan Reaksi Fusi Nuklir dengan Energi Terbesar

Interior JET reaktor fusi nuklir. Foto: EUROfusion

Peneliti gabungan dari Eropa baru saja memecahkan rekor energi maksimal yang dihasilkan dari reaksi fusi nuklir. Energi yang dihasilkan dengan menggabungkan dua atom hidrogen ini mencapai 59 Joule energi dalam waktu 5 detik, atau setara dengan 11 Megawatt.

Ilmuwan meraih rekor output energi ini menggunakan reaktor nuklir yang ada di Laboratorium Joint European Torus, berlokasi di Inggris.

Sesuai namanya, torus, reaktor ini menggerakkan plasma dengan medan magnet, di lintasan yang membentuk donat, atau tokamak.

Pencapaian ini menyalip rekor tahun 1997—dari laboratorium dan reaktor yang sama—dengan output energi 22 Joule. Namun, dari hitungan Megawatt, rekor tahun 1997 masih belum tertandingi, yakni 16 Megawatt.

Secara praktis besar energi ini belum terlalu besar, karena hanya bisa memanaskan beberapa liter air sampai mendidih. Di sisi lain, rekor ini membantu membangun jalan untuk teknologi fusi sebagai sumber listrik di masa depan.

Interior JET reaksi fusi nuklir. Foto: EUROfusion

Energi nuklir dapat menggantikan batu bara, dan melengkapi angin dan panas matahari sebagai sumber energi ramah lingkungan. Pembangkit listrik tenaga angin dan panel surya terkendala isu ketersediaan sepanjang waktu. Ditambah, output energi tidak bisa dinaikkan secara paksa sewaktu-waktu, misal tiba-tiba di kondisi kebutuhan listrik melonjak.

“Kita membangun pengetahuan dan membangun teknologi baru yang dibutuhkan untuk memberikan sumber rendah karbon, dan berkelanjutan dari beban dasar energi yang membantu melindungi planet untuk generasi selanjutnya. Dunia kita butuh energi fusi,” ujar Ian Chapman, CEO dari UK Atomic Energy Authority.

Permasalahannya adalah, reaktor nuklir membutuhkan biaya pembangunan awal yang sangat mahal. Roger Harrabin, seorang analis energi dan lingkungan, mengatakan kepada BBC bahwa gebrakan teknologi fusi ini tidak terlalu membantu untuk melawan perubahan iklim, sementara kebutuhan energi rendah karbon sangat genting.

“Ada ketidakpastian yang besar tentang kapan tenaga fusi siap untuk komersialisasi. Satu perhitungan mengatakan mungkin 20 tahun. Kemudian fusi butuh untuk ditingkatkan lagi, yang mana akan menunda beberapa dekade lagi,” kata Roger Harrabin.

Meski perjalanan mempersiapkan teknologi fusi untuk sumber listrik masih panjang, rekor lima detik ini adalah batu lompatan yang besar, dan harus diakui.

“Tidak terdengar panjang, tapi untuk skala nuklir, ini sangat lama” jelas Dr. Arthur Turrel, penulis The Star Builders: Nuclear Fusion And The Race To Power The Planet. “Mudah dari lima detik menjadi lima menit, lima jam, bahkan lebih.”

Teknologi fusi adalah penggabungan 2 atom yang memiliki nomor massa berbeda, untuk menghasilkan sebuah atom yang lebih berat, satu neutron, dan sejumlah energi. Reaksi fusi juga ada di matahari kita. Untuk reaktor yang ada di bumi, khususnya untuk teknologi sumber energi, reaktor fusi melebur atom Tritium dengan Deuteium, kemudian menghasilkan atom hidrogen, neutron, dan energi.

Lawan kata dari fusi adalah fisi, atau pemisahan. Reaktor nuklir yang ada di Fukushima adalah reaktor fusi. Bom atom pun menggunakan reaksi fusi. Reaksi nuklir fusi menggunakan neutron sebagai peluru untuk ‘meledakkan’ sebuah atom berat, sepeti Uranium-235, di mana ketidakseimbangan di inti akan memaksa atom untuk membelah diri. Pembelahan ini akan melepas neutron, di mana neutron tersebut akan membelah atom yang lainnya, sehingga terjadi reaksi berantai.

Reaksi rantai yang dibuat fisi nuklir bersifat lebih eksplosif, dan produk yang dihasilkan lebih radioaktif ketimbang reaksi fusi. Oleh karena itu pengembangan nuklir untuk sumber daya listrik sekarang difokuskan untuk fusi, namun terkendala teknologi yang kompleks dan mahal.