Courtesy of InterestingEngineering

Injeksi Pellet Canggih Dorong Rekor Durasi Plasma di Wendelstein 7-X

Mengembangkan sistem injeksi bahan bakar pellet yang mampu menambah kerapatan plasma dan mempertahankan kondisi kinerja tinggi selama waktu yang lebih lama demi kemajuan energi fusi sebagai sumber energi masa depan.

30 Agt 2025, 14.37 WIB

53 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Inovasi dalam sistem injektor pellet dapat meningkatkan kinerja eksperimen fusi.
Mencapai dan mempertahankan 'triple product' adalah kunci untuk mencapai energi fusi yang berkelanjutan.
Hasil dari Wendelstein 7-X memberikan data berharga untuk validasi desain stellarator dalam pengembangan pembangkit energi fusi masa depan.

Greifswald , Jerman - Para peneliti di Oak Ridge National Laboratory berhasil mengembangkan sistem injeksi bahan bakar yang baru untuk reaktor fusi stellarator Wendelstein 7-X di Jerman. Sistem ini menggunakan pellet hidrogen beku yang ditembakkan dengan kecepatan tinggi menggunakan helium bertekanan tinggi. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kerapatan plasma di inti reaktor agar suhu dan energi dapat bertahan lebih lama.

Sebelumnya, Wendelstein 7-X mampu menciptakan plasma dengan suhu ekstrem, namun sulit mempertahankan plasma tersebut dalam kondisi stabil dengan kerapatan tinggi. Masalah ini menyebabkan energi plasma cepat hilang dan membatasi durasi operasi berkelanjutan yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi bersih dari reaksi fusi.

Dengan sistem Continuous Pellet Fueling dari ORNL, para peneliti berhasil memasok bahan bakar secara terus menerus dengan cara yang sangat efisien. Pellet padat yang ditembakkan langsung ke inti plasma meningkatkan kerapatan dan membantu menjaga kondisi plasma stabil lebih lama daripada metode konvensional berupa pelepasan gas dari tepi reaktor.

Keberhasilan ini memungkinkan Wendelstein 7-X mencetak rekor baru dengan plasma berkinerja tinggi yang berlangsung hingga 43 detik. Momen ini sangat penting sebagai bukti bahwa stellarator dapat menjadi desain masa depan pembangkit listrik fusi yang mampu bekerja stabil dan efisien selama waktu yang dibutuhkan.

Hasil eksperimen ini juga membuka potensi riset dan pengembangan lebih lanjut dalam teknologi injeksi bahan bakar dan konfinemen plasma. Kunci utamanya adalah mengatasi tantangan teknis untuk mempertahankan triple product plasma (temperatur, kerapatan, dan waktu konfinemen energi) secara simultan, yang akan mempercepat penerapan energi fusi sebagai sumber energi alternatif yang bersih dan berkelanjutan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/pellet-injector-us-lab-fusion-breakthrough

Analisis Kami

"Pengembangan sistem injeksi pellet oleh ORNL merupakan terobosan penting dalam mengatasi masalah kerapatan plasma yang menjadi kendala utama stellarator. Langkah ini memperlihatkan bahwa teknologi fueling yang inovatif sangat krusial untuk mencapai operasi plasma jangka panjang yang stabil sebagai tahap penting menuju energi fusi komersial."

Analisis Ahli

Prof. Dr. Thomas Klinger

"Rekor durasi plasma ini membuktikan potensi stellarator sebagai desain yang dapat bersaing dalam riset energi fusi jangka panjang, terutama bila dikombinasikan dengan teknologi injeksi bahan bakar yang terus berkembang."

Prediksi Kami

Keberhasilan ini akan mendorong pengembangan lebih lanjut teknologi pellet injeksi dan stellarator, mempercepat langkah menuju pembangkit listrik fusi yang stabil dan efisien di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicapai oleh sistem injektor pellet yang dikembangkan oleh ORNL?

Sistem injektor pellet yang dikembangkan oleh ORNL memungkinkan pencapaian rekor dalam eksperimen fusi dengan mempertahankan plasma berkinerja tinggi selama 43 detik.

Berapa lama plasma berkinerja tinggi dapat dipertahankan di Wendelstein 7-X?

Plasma berkinerja tinggi dapat dipertahankan selama 43 detik di Wendelstein 7-X.

Apa tantangan utama dalam mencapai 'triple product' dalam penelitian fusi?

Tantangan utama dalam mencapai 'triple product' adalah menjaga suhu ion plasma, densitas, dan waktu konfinesi energi secara bersamaan.

Bagaimana sistem pemeliharaan pellet membantu meningkatkan densitas plasma?

Sistem pemeliharaan pellet membantu meningkatkan densitas plasma dengan menyuntikkan aliran pellet hidrogen padat ke inti plasma yang lebih dalam.

Siapa yang mengawasi operasi di Wendelstein 7-X?

Prof. Dr. Thomas Klinger mengawasi operasi di Wendelstein 7-X.