Pagi ini, Organisasi Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional (ITER) mengumumkan apa yang telah lama diketahui: Tokamak terbesar di dunia akan ditunda lebih lama lagi, sehingga memperpanjang operasi mesin fusi nuklir yang telah ditunggu-tunggu setidaknya satu dekade.
ITER adalah perangkat fusi magnetik berbentuk donat besar yang disebut tokamak. Tokamak menggunakan medan magnet untuk mengendalikan plasma super panas dengan cara yang memicu fusi nuklir, reaksi di mana dua atau lebih inti ringan bersatu untuk membentuk inti baru, melepaskan sejumlah besar energi dalam prosesnya. Fusi nuklir dipandang sebagai sumber energi bebas karbon yang berpotensi layak, tetapi ada banyak tantangan teknik dan ekonomi yang harus diatasi untuk mewujudkannya.
Garis dasar proyek sebelumnya—kerangka waktu dan tolok ukur di dalamnya—ditetapkan pada tahun 2016. Pandemi global yang dimulai pada tahun 2020 mengganggu sebagian besar operasi ITER yang sedang berlangsung, sehingga semakin menunda berbagai hal.
Sebagai dilaporkan oleh Ilmiah AmerikaBiaya ITER empat kali lipat dari estimasi awal, dengan angka terbaru menyebutkan biaya proyek tersebut lebih dari $22 miliar. Berbicara dalam konferensi pers hari ini, Pietro Barabaschi, direktur jenderal ITER, menjelaskan penyebab penundaan dan dasar proyek terbaru untuk eksperimen tersebut.
“Sejak Oktober 2020, telah diperjelas, secara publik dan kepada para pemangku kepentingan kami, bahwa Plasma Pertama pada tahun 2025 tidak lagi dapat dicapai,” kata Barabaschi. “Basis baru telah didesain ulang untuk memprioritaskan Dimulainya Operasi Penelitian.”
Barabaschi mengatakan bahwa garis dasar baru akan mengurangi risiko operasional dan menyiapkan perangkat untuk operasi menggunakan deuterium-tritium, salah satu jenis reaksi fusi. Alih-alih plasma pertama pada tahun 2025 sebagai “uji mesin singkat dan berenergi rendah,” katanya, lebih banyak waktu akan didedikasikan untuk komisioning eksperimen dan akan diberikan kapasitas pemanasan eksternal yang lebih besar. Energi magnetik penuh ditunda tiga tahun, dari tahun 2033 hingga 2036. Operasi fusi deuterium-deuterium akan tetap sesuai jadwal sekitar tahun 2035, sementara dimulainya operasi deuterium-tritium akan ditunda empat tahun, dari tahun 2035 hingga 2039.
ITER dibiayai oleh negara-negara anggotanya: Uni Eropa, Tiongkok, India, Jepang, Korea Selatan, Rusia, dan Amerika Serikat. Kemajuan ITER adalah sedang dilakukan, meskipun lambat, dan dengan biaya yang lebih besar daripada yang awalnya diproyeksikan.
Awal minggu ini, Organisasi ITER diumumkan bahwa kumparan medan toroidal tokamak—magnet sangat besar yang membantu menyediakan kondisi yang diperlukan bagi mesin untuk menahan plasma—akhirnya telah dikirim, sebuah momen yang telah dipersiapkan selama 20 tahun. Kumparan setinggi 56 kaki (17 meter) akan didinginkan hingga -452,2 derajat Fahrenheit (-269 derajat Celsius) dan akan dililitkan di sekeliling wadah yang berisi plasma, yang memungkinkan para ilmuwan ITER untuk mengendalikan reaksi di dalamnya.
Skala infrastrukturnya sama besarnya dengan investasinya; magnet massa dingin terbesar yang ada saat ini adalah komponen seberat 408 ton (370 ton) dari eksperimen Atlas CERN, tetapi magnet ITER yang baru saja selesai—ukuran gabungan kumparan medan toroidal—memiliki massa dingin sebesar 6.614 ton (6.000 ton).
Sasaran proyeksi ITER yang dinyatakan adalah untuk menunjukkan jenis sistem yang perlu diintegrasikan untuk fusi skala industri, untuk mencapai tolok ukur ilmiah yang disebut Q≥10, atau daya fusi 500 megawatt dari mesin untuk daya pemanas 50 megawatt ke dalam plasma, dan untuk mencapai Q≥5 pada operasi perangkat dalam kondisi stabil. Ini bukanlah sasaran yang mudah untuk dicapai, tetapi percobaan fusi nuklir dalam pengaturan laboratorium, dalam tokamak Dan menggunakan lasermembantu para ilmuwan bergerak maju menuju reaksi fusi yang menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan untuk menggerakkan reaksi itu sendiri.
Sekarang untuk peringatan wajib tentang perbedaan antara kemajuan menuju kelayakan ilmiah fusi dan utilitas aktualnya dalam mengatasi permintaan energi global, seperti yang kami laporkan pada hari Senin:
Sebuah kebenaran yang ironis—yang diulang-ulang hingga menjadi klise—menyatakan bahwa fusi nuklir sebagai sumber energi selalu 50 tahun lagi. Itu selamanya berada di luar jangkauan teknologi masa kini, dan, seperti mantan yang tidak dapat ditebus, kita selalu diberi tahu “kali ini akan berbeda.” ITER dimaksudkan untuk membuktikan kelayakan teknologi tenaga fusi, tetapi yang terpenting bukan kelayakan ekonominya. Itulah masalah lain yang membingungkan: menjadikan tenaga fusi tidak hanya sebagai sumber energi yang dapat digunakan, tetapi juga sumber yang layak untuk jaringan listrik.
Dalam sambutannya, Barabaschi juga mencatat bahwa material yang menghadap plasma di tokamak ITER sekarang akan terbuat dari tungsten, bukan berilium, “karena jelas bahwa tungsten lebih relevan untuk mesin ‘DEMO’ di masa depan dan perangkat fusi komersial pada akhirnya.” Memang, pada bulan Mei lalu tokamak WEST mengalami plasma lebih dari tiga kali lebih panas dari inti matahari selama enam menit menggunakan casing tungsten, dan Tokamak KSTAR di Korea digantikan pengalih karbonnya dengan yang terbuat dari tungsten.
Seperti yang telah dilaporkan Gizmodo sebelumnya, fusi nuklir adalah bidang yang layak untuk R&D, namun tidak seharusnya diandalkan sebagai sumber energi untuk menjauhkan manusia dari bahan bakar fosil, yang menyebabkan pemanasan global. Ilmu pengetahuan terus berkembang, tetapi fusi nuklir akan selalu menjadi lari maraton jarak jauh, bukan lari cepat.
Lagi: Hal yang Perlu Diketahui tentang Pengumuman Besar tentang Fusi Nuklir dari DOE
