- Para ilmuwan dari Amerika Serikat dan Jerman meluncurkan proyek teknologi fusi senilai $13,3 juta.
- Penelitian akan menggabungkan keunggulan desain tokamak dan stellarator untuk meningkatkan stabilitas plasma.
- Pusat ini akan melibatkan peneliti dari sektor swasta untuk mendorong kolaborasi.
- Peneliti awal karir dapat menghabiskan satu tahun di lembaga di Jerman atau New York.
Peneliti dari Amerika Serikat dan Jerman sedang memulai proyek senilai $13,3 juta yang bertujuan untuk meningkatkan teknologi fusi nuklir dan membuka jalan bagi pembangkit listrik fusi di masa depan. Kolaborasi ini mengumpulkan para ilmuwan dari Columbia University dan Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) di Jerman untuk mengeksplorasi keunggulan desain tokamak dan stellarator serta mengatasi tantangan yang menghalangi energi fusi komersial. Pusat penelitian virtual yang bernama "Max Planck Columbia Center: Optimizing Symmetry in Fusion Plasmas" ini adalah salah satu dari tujuh pusat Max Planck yang didirikan tahun ini.
Pusat ini direncanakan akan beroperasi pada tahun 2027 dan akan berfungsi selama lima tahun awal.
Menggabungkan Keunggulan Dua Desain
Penelitian ini akan fokus pada penggabungan dua jenis mesin yang berbeda, yaitu tokamak dan stellarator, dengan tujuan memanfaatkan fusi nuklir untuk menghasilkan energi bersih. Kedua desain ini menggunakan medan magnet yang kuat untuk membatasi plasma pada suhu yang sangat tinggi, menciptakan kondisi yang diperlukan untuk fusi isotop hidrogen. Namun, mereka menggunakan pendekatan yang berbeda dalam pembatasan plasma. Tokamak sebagian bergantung pada arus yang mengalir melalui plasma untuk membantu mempertahankan pembatasannya, sedangkan stellarator menggunakan susunan koil magnet eksternal yang kompleks untuk menciptakan medan magnet tiga dimensi. Ini membuat stellarator lebih kompleks dalam desain dan konstruksi, tetapi secara potensial lebih cocok untuk operasi berkelanjutan.
Para peneliti berharap dapat menggabungkan keunggulan kedua desain tersebut untuk meningkatkan stabilitas plasma dan mengembangkan reaktor fusi yang lebih praktis.
Max Planck Columbia Center akan menggabungkan dua lembaga terkemuka dalam fisika plasma dan penelitian fusi nuklir. Direktur IPP, Thomas Klinger, menyatakan, "Tujuan kami adalah menggabungkan keunggulan tokamak dan stellarator untuk mengatasi masalah ilmiah dan teknis penting menuju pembangkit listrik fusi. Bagi saya, sangat penting untuk memberikan pengalaman internasional kepada peneliti awal karir di universitas kelas dunia dan membangun jaringan ilmiah yang berkelanjutan di awal karir mereka." Kolaborasi ini akan memungkinkan peneliti dari Columbia University untuk mengakses dua fasilitas fusi utama di Jerman: Wendelstein 7-X stellarator yang terletak di Greifswald dan ASDEX Upgrade tokamak yang terletak di Garching.
Para ilmuwan akan dapat berpartisipasi langsung dalam eksperimen di kedua fasilitas tersebut, sehingga mereka dapat menguji ide-ide dan membandingkan hasil dari dua desain reaktor.
Partisipasi Sektor Swasta
Penelitian ini juga akan mengatasi beberapa tantangan, seperti mengelola panas ekstrem, mencegah gangguan plasma yang tiba-tiba, dan meningkatkan superkonduktor yang digunakan untuk peralatan fusi. Pusat ini juga akan melibatkan peneliti dari sektor swasta dan mengundang ilmuwan dari Commonwealth Fusion Systems, Proxima Fusion, Thea Energy, dan Type One Energy untuk bergabung dalam kelompok kerja.
Peneliti awal karir, termasuk mahasiswa doktoral dan ilmuwan pascadoktoral, akan dapat menghabiskan satu tahun di lembaga kolaborasi di Jerman atau New York. Proyek lima tahun ini akan mendapatkan pendanaan sebesar $7,5 juta dari sumber di Amerika Serikat dan €5 juta dari Max Planck Institute for Plasma Physics. Pendanaan ini akan mencakup biaya untuk peneliti, koordinasi proyek, seminar, dan pertukaran internasional.
Pusat ini akan dipimpin bersama oleh Thomas Klinger dari Max Planck Institute for Plasma Physics dan Carlos Paz-Soldan dari Columbia Engineering. Paz-Soldan menyatakan, "Melalui kolaborasi, kami akan dapat menyediakan peluang unik untuk mengembangkan bakat fusi nuklir dan memajukan masalah ilmiah kunci menuju energi fusi."
Pentingnya Kerjasama Internasional dalam Penelitian Fusi Nuklir
Proyek kolaborasi antara Amerika Serikat dan Jerman ini mewakili tren internasionalisasi dalam bidang penelitian fusi nuklir, di mana dengan menggabungkan keunggulan teknologi kedua negara, para peneliti dapat lebih efektif dalam mengatasi tantangan fusi nuklir komersial. Pusat ini tidak hanya memfasilitasi pertukaran di kalangan akademisi, tetapi juga menarik partisipasi sektor swasta, yang sangat penting untuk memajukan perkembangan teknologi fusi. Pengalaman internasional bagi peneliti awal karir juga akan membantu dalam membina bakat fusi nuklir di masa depan, lebih lanjut mendorong kemajuan di bidang ini.