Ilmuwan Jerman Segera Aktifkan Mesin Revolusioner di Bidang Energi Nuklir

0
290

Stellarator W7-X real

Para ilmuwan dari Max Planck Institute di Jerman akhirnya berhasil menyelesaikan sebuah proyek reaktor nuklir fusi yang belum pernah ada sebelumnya, yang bisa jadi akan membawa perubahan secara signifikan pada teknologi PLTN di masa depan setelah mengalami masa pengembangan dan pembangunan selama 19 tahun, 1,1 juta jam kerja dan menelan biaya lebih dari 1 milyar euro atau lebih dari 15,3 trilyun rupiah.

Stellarator W7-X

Reaktor Wendelstein 7-X (W7-X) adalah sebuah mesin yang disebut dengan Stellarator yang pertama kali ditemukan oleh ahli astrofisika Lyman Spitzer pada 1951, dan ini merupakan stellarator terbesar yang pernah dibuat, berdiameter 16 meter dengan tinggi 4,5 meter dan bobot total 725 ton. Sebagaimana Tokamak, mesin reaktor nuklir fusi yang lebih umum digunakan para ilmuwan, Stellarator mengungkung gas yang dipanaskan pada suhu super tinggi (superheated) hingga lebih dari 100 juta derajat celcius di dalam sebuah cincin medan magnet. Akan tetapi sangkar medan magnet berbentuk donat (torus) memiliki sebuah masalah yaitu cincin-cincin logam yang membentuk medan magnet saling berdekatan antara satu dengan yang lainnya di dalam torus, sehingga medan magnetnya lebih kuat diantaranya dan lebih lemah di sepanjang bagian luarnya.

Stellarator dan Tokamak memiliki pendekatan berbeda dalam menyelsaikan masalah tersebut. Tokamak menggunakan arus listrik untuk memelintir elektron-elektron dan ion-ion di dalam plasma sehingga berputar secara vertikal sekaligus horizontal (lebih mirip gelang tali kepang atau roti cruller daripada sekedar donat). Stellarator menggunakan rancangan konstruksi fisik untuk membentuk kepangan atau cruller, tidak dengan arus listrik, yaitu dengan membungkus dengan lebih banyak lilitan kawat di sekeliling torus. Menurut Science, pembangunan dengan metode seperti ini menjadi jauh lebih rumit dibanding membuat tokamak, akan tetapi mempu mengeliminasi kebutuhan arus listrik. Hal ini sangat penting karena jika di tokamak terjadi arus listrik yang terputus-putus maka dapat menimbulkan gangguan medan magnet sehingga bisa merusak bagian-bagian reaktor tersebut.

W7-X memiliki magnet superkonduktor dan berbagai struktur pendukung seberat 425 ton yang harus didinginkan pada suhu mendekati nol absolute (0  Kelvin atau -273,15 celcius). Mendinginkan magnet dengan helium cair adalah sebuah pekerjaan tersendiri yang amat sangat tidak mudah, padahal menurut ilmuwan dalam proyek W7-X bahwa seluruh komponen dingin tersebut harus bekerja dengan benar, kebocoran sekecil apapun tidak dapat ditolerir, dan aksesnya sangat kecil karena pengaruh pelintiran magnet. Diantara susunan-susunan magnet yang membentuk wujud aneh tersebut para insinyur harus menyelipkan sekitar 253 jalur untuk menyuplai dan mengeluarkan bahan bakar, memanaskan plasma, dan akses untuk berbagai instrumen sensor pemantau. Seluruhnya membutuhkan perancangan 3D yang sangat kompleks dan rumit yang hanya bisa dilakukan dengan bantuan superkomputer, dimana institut Max Planck ini memiliki unit superkomputer IBM.

Stellarator W7-X

Walaupun demikian tokamak dikenal lebih baik dalam memuat plasma dibanding stellarator, dan juga dunia ketenaganukliran selama ini lebih fokus pada tokamak sejak berpuluh-puluh tahun. Saat ini proyek terbesar reaktor fusi tokamak yaitu ITER yang hingga saat ini memakan biaya lebih dari 14 milyar USD dan diharapkan mulai beroperasi tahun 2020.

Saat ini para ilmuwan memilik harapan besar untuk mengetahui sebaik apa kinerja stellarator baru ini. Stellarator W7-X saat ini sedang menunggu persetujuan dari badan tenaga nuklir Jerman untuk mengaktifkannya. Diharapkan persetujuan tersebut segera keluar awal bulan november tahun ini.

Pen: Yosiacs

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here