- General Fusion mencapai suhu elektron melebihi 1 keV di Lawson Machine 26.
- Perusahaan tersebut mengadopsi teknologi fusi target termagnetisasi, tanpa perlu magnet superkonduktor atau laser daya tinggi.
- Insinyur bekerja sama dengan Badan Energi Atom Inggris untuk mengatasi tantangan pengukuran suhu plasma.
- Terobosan ini akan memajukan pengembangan energi fusi komersial, dan berpotensi membangun pabrik pilot di masa depan.
Ilmuwan telah memanaskan plasma yang terkurung hingga melebihi 12 juta derajat Celsius (21,6 juta derajat Fahrenheit). Milestone ini melampaui ambang kunci bagi energi fusi komersial. Standar ini dicapai oleh perusahaan teknologi Kanada General Fusion di dalam prototipe eksperimennya, Lawson Machine 26 (LM26). Alat tersebut mencapai suhu elektron 1,1 kiloelektronvolt (keV) sebelum mencapai kompresi puncak. Dalam fisika fusi, melebihi 1 keV adalah milestone yang diakui secara internasional.
Hanya segelintir reaktor eksperimen di dunia yang pernah mencapai standar ini. "General Fusion memiliki catatan dua puluh tahun milestone perdana industri di bidang fusi target termagnetisasi, didukung oleh sejumlah besar literatur ilmiah yang telah direview sesama ahli," ujar CEO General Fusion, Greg Twinney. "Kami membangun LM26 untuk mewujudkan milestone teknologi penting, yang akan membantu kami mendirikan pabrik pertama sejenisnya dalam dekade mendatang, dan secara bertahap memajukan jalan ini."
Metode Mekanis Baru untuk Fusi
Teknologi Inovatif General Fusion
Sejauh ini, setiap laboratorium yang mencapai standar ini menggunakan magnet superkonduktor raksasa atau laser daya tinggi. General Fusion memilih jalur berbeda. Perusahaan tersebut menggunakan metode yang disebut fusi target termagnetisasi (MTF). Ini adalah perangkat pertama dalam sejarah yang menggunakan kompresi fisik kecepatan rendah untuk mencapai suhu tersebut. Sebagian besar proyek fusi modern bergantung pada kondisi ekstrem. Beberapa menembakkan laser raksasa ke pelet bahan bakar dalam beberapa nanodetik, yang lain mengurung plasma di kandang magnet yang kompleks. Sebaliknya, General Fusion memasukkan plasma yang dikurung secara magnetik ke dalam ruang, dan menggunakan dinding logam padat yang menyusut untuk mengompresinya dalam beberapa milidetik.
Kompresi mekanis bahan bakar menghindari kebutuhan akan material langka dan rapuh. Pabrik komersial akan menggunakan lapisan penghalang logam cair yang berputar. Lapisan ini mampu menyerap radiasi neutron berbahaya dan panas intens. Akibatnya, insinyur dapat membangun reaktor menggunakan logam industri konvensional.
Mengatasi Tantangan Diagnostik
Kolaborasi untuk Mengatasi Tantangan Teknis
Membuktikan suhu reaksi memerlukan pengaturan diagnostik yang presisi. Plasma berada di dalam selubung logam yang runtuh. Karena pengurungan yang ketat ini, mengukur inti tanpa mengganggu reaksi merupakan hambatan teknis yang signifikan. Untuk memecahkan masalah ini, insinyur bekerja sama dengan Badan Energi Atom Inggris (UKAEA). Laboratorium nasional Inggris tersebut mengoperasikan fasilitas fusi unggulan di Culham. Tim gabungan menerapkan pencar Thomson, metode diagnostik standar emas, dengan menyinari berkas laser ke plasma. Dengan mengukur bagaimana cahaya tersebar pada partikel berenergi tinggi, peneliti dapat menghitung suhu dengan presisi tinggi.
Perangkat keras diagnostik mengandalkan multikromator kustom yang dibangun di Pusat Keunggulan Inovasi Diagnostik di Culham. Data pengujian kini telah dipublikasikan di portal perusahaan, dan diserahkan ke jurnal akademik untuk review sesama ahli.
Perlombaan Fusi Internasional
Menjawab Permintaan Listrik Global
Terobosan ini terjadi saat kompetisi internasional berlomba menyediakan listrik tak terbatas dan berkarbon rendah untuk memenuhi jaringan yang menghadapi permintaan tak tertandingi. Perusahaan berbasis Vancouver ini didukung oleh Dana Respons Strategis Kanada, dan mendapat nasihat dari perusahaan AS General Atomics. Teknisi telah memulai modifikasi mesin LM26. Insinyur saat ini meningkatkan sistem kompresi alat tersebut, menargetkan 10 keV, atau sekitar 100 juta derajat Celsius. Milestone ini akan membantu memenuhi kriteria Lawson. Keseimbangan panas, kepadatan, dan waktu kurung ini diperlukan untuk menghasilkan listrik bersih.
Jika milestone rekayasa ini tercapai, General Fusion memperkirakan akan membangun pabrik pilot jaringan operasional pertamanya sekitar tahun 2035.
Item Spesifikasi Suhu Tercapai Melebihi 12 juta derajat Celsius Suhu Elektron 1,1 keV Target Sistem Kompresi 10 keV
Masa Depan Energi Fusi Komersial
Kemajuan terobosan General Fusion menandai kemajuan besar dalam teknologi fusi, terutama dalam mewujudkan plasma suhu tinggi tanpa peralatan tradisional berbiaya tinggi. Hal ini tidak hanya menunjukkan potensi perusahaan dalam inovasi teknologi, tetapi juga mencerminkan kebutuhan mendesak dunia akan energi berkelanjutan. Seiring dengan modifikasi LM26 dan rencana pabrik pilot di masa depan, ini berpotensi menjadi langkah penting menuju komersialisasi fusi, yang memiliki makna mendalam bagi penyelesaian krisis energi dan pengurangan emisi karbon.