AS dan China Bersaing untuk Memimpin Generasi Selanjutnya Penelitian Fusi Nuklir

Dua perusahaan dari Amerika Serikat, Pacific Fusion Corporation dan General Atomics, telah bekerja sama untuk menguji modul pulser skala produksi pertama dari jenisnya. Modul ini dirancang untuk menyimpan energi listrik dan mengirimkannya dalam ledakan kuat yang dikendalikan dengan presisi untuk mencapai kondisi fusi dengan hasil tinggi. Pacific Fusion mengklaim bahwa modul ini menggunakan komponen modular yang dapat diproduksi massal dengan biaya rendah. Modul pulser ini akan menghasilkan sekitar 2TW daya puncak dalam satu pulsa cepat, yang setara dengan empat kali lipat daya rata-rata yang disediakan oleh seluruh jaringan listrik AS. Sekitar 150 modul diperlukan untuk Sistem Demonstrasi PF yang dirancang untuk memberikan keuntungan energi fasilitas bersih. Tahun lalu, tim Pacific Fusion berhasil menyelesaikan lebih dari 100 tes berturut-turut dalam satu hari untuk memvalidasi keandalan sistem. Kolaborasi ini menandai langkah signifikan dalam memajukan fasilitas uji fusi generasi berikutnya. Dengan menggabungkan pendekatan berani Pacific Fusion dan kepemimpinan ilmiah serta teknik General Atomics, kemitraan ini bertujuan untuk mendekatkan energi fusi ke realitas komersial. General Atomics juga mendukung Pacific Fusion dalam pengujian prototipe dan sekarang berkolaborasi dalam komponen pembangkit listrik fusi skala penuh.

China sedang mempercepat upayanya untuk membangun reaktor fusi nuklir pertama di dunia yang mampu menghasilkan energi bersih, aman, dan hampir tak terbatas. Proyek ini, yang dikenal sebagai Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (Best), sedang dalam tahap perakitan akhir di Hefei dan diharapkan selesai pada tahun 2027. Proyek ini melibatkan puluhan ribu komponen dengan total berat sekitar 6.000 ton. Menurut Song Yuntao, kepala insinyur proyek dari Institute of Plasma Physics di Hefei, China telah sepenuhnya menguasai teknologi inti yang diperlukan untuk proyek ini, baik secara ilmiah maupun teknis. Selain China, SPARC, sebuah fasilitas fusi eksperimental di Massachusetts, juga bekerja menuju tujuan yang sama dengan jadwal yang serupa. Pembangunan Best dimulai dua bulan lebih awal dari jadwal, menunjukkan kecepatan dan efisiensi yang tinggi dalam pelaksanaannya.

China sedang membangun fasilitas fusi berbasis laser besar di Mianyang, Sichuan, yang diharapkan menjadi lebih besar dari U.S. National Ignition Facility (NIF). Fasilitas ini mungkin juga menampung mesin Z-pinch besar untuk sistem penahanan plasma. Langkah ini menunjukkan ambisi besar China dalam penelitian fusi, yang dapat mengubah dinamika global dalam bidang energi. Selain itu, China berencana meluncurkan pembangkit listrik hibrida fusi-fisi pertama di dunia pada tahun 2030 di Yaohu Science Island, Nanchang. Pembangkit ini akan menggunakan neutron berenergi tinggi dari reaksi fusi untuk memicu fisi di bahan sekitarnya, meningkatkan output energi dan mengurangi limbah radioaktif jangka panjang. Proyek ini diharapkan menghasilkan 100 megawatt daya, cukup untuk 83.000 rumah. Langkah agresif China dalam penelitian fusi terjadi saat momentum fusi di Amerika Serikat bergeser dari proyek yang didanai pemerintah ke startup swasta. Namun, tanpa dukungan pemerintah, startup fusi di AS mungkin menghadapi tantangan di masa depan. Para ahli menyatakan bahwa masa depan fusi mungkin bergantung pada model investasi mana yang lebih tahan lama, dengan China memiliki keuntungan karena dukungan pemerintah yang berkelanjutan.

Para insinyur di University of Surrey telah menemukan cara baru untuk menguji bagaimana komponen las bertahan di bawah panas intens yang diharapkan di dalam reaktor fusi. Penelitian ini mengungkapkan bahwa baja P91, yang dianggap sebagai kandidat utama untuk reaktor fusi, menjadi lebih rapuh dan kehilangan lebih dari 30% kekuatannya pada suhu tinggi. Tim peneliti menggunakan metode PFIB-DIC untuk menganalisis area las yang sangat sempit, yang sebelumnya terlalu kecil untuk dipelajari dengan metode konvensional. Mereka menemukan bahwa stres residual secara signifikan mempengaruhi bagaimana baja P91 berperilaku, dengan beberapa area mengalami pengerasan yang menguntungkan sementara area lain melemah. Penelitian ini memberikan dasar untuk memvalidasi simulasi komputer dan alat prediktif berbasis AI, yang dapat mempercepat desain proyek fusi besar. Dengan komersialisasi tenaga fusi di masa depan, penelitian ini akan memainkan peran penting dalam mengembangkan teknologi yang diperlukan untuk mewujudkannya, membawa kita lebih dekat untuk menyediakan listrik rendah karbon yang aman dan skala besar.