Visualisasi reaktor fusi SPARC. Ini memiliki kapasitas 20% dari ITER, dan ukurannya 65 kali lebih kecil. Gambar: Ken Filar / MITFusi termonuklir terpandu adalah Cawan Suci sejati untuk energi. Jika fisikawan belajar memegang plasma dalam perangkap magnetik dan menghabiskan lebih sedikit energi pada magnet daripada yang dilepaskan sebagai akibat dari reaksi, maka umat manusia akan menerima sumber energi bersih yang hampir tidak ada habisnya, dan bahan bakar fosil dari hidrokarbon dan uranium dapat dilupakan sebagai mimpi buruk (terutama karena stok tidak akan cukup untuk waktu yang lama).
Sekarang manusia mengkonsumsi 22.255 TWh listrik setiap tahun (rata-rata
3052 kWh per orang di seluruh dunia, di Rusia - 6.588 kWh, di AS - 12.833 kWh, di Haiti - 40 kWh per orang). Konsumsi tumbuh setiap tahun, dan sumber-sumber fosil akan berakhir cepat atau lambat (uranium-235 yang sama tetap ada selama sekitar 50 tahun).
Oleh karena itu, sekarang perlu mempersiapkan akhir era penggunaan jenis bahan bakar fosil - dan mempertimbangkan opsi alternatif. Ini bisa berupa reaktor thorium, pemulia neutron plutonium cepat, panel surya (untuk memenuhi kebutuhan umat manusia, cukup mengumpulkan 0,5% energi matahari yang jatuh di Bumi) dan seterusnya. Tetapi fusi nuklir adalah solusi utama untuk masalah ini, karena berpotensi mewakili sumber energi yang tidak ada habisnya untuk pengembangan Semesta secara umum. Fusi nuklir tidak hanya akan menyediakan kebutuhan energi manusia saat ini, tetapi akan menyediakan lebih banyak energi. Kita harus memikirkan ke mana harus membelanjakannya.
Upaya untuk membuat reaktor termonuklir yang berfungsi telah dilakukan berulang kali. Sejak 2007, pembangunan ITER (International Experimental Thermonuclear Reactor) telah berlangsung, tetapi proyek ini secara signifikan kehilangan jejak $ 5 miliar, dan tenggat waktu telah berulang kali ditunda.
Eksperimen lain dengan fusi termonuklir juga sedang dilakukan, tetapi sejauh ini masih jauh dari hasil nyata. Sekarang salah satu dari mereka telah bergabung. Fisikawan nuklir dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), bersama dengan perusahaan baru Commonwealth Fusion Systems,
mengumumkan dimulainya percobaan baru , di mana mereka berjanji untuk membangun prototipe kerja reaktor fusi hanya dalam 15 tahun, yaitu, pada 2033. Commonwealth Fusion Systems menarik investasi $ 50 juta dari raksasa energi Italia Eni untuk melaksanakan pekerjaan.
Manajer proyek adalah Bob Mumgaard, dan ia telah ditunjuk sebagai direktur eksekutif sebuah perusahaan swasta. “Kami berusaha keras untuk memiliki pembangkit tenaga listrik yang berfungsi tepat waktu untuk memerangi perubahan iklim. Kami berpikir bahwa kami memiliki pengetahuan ilmiah, kecepatan dan skala untuk mulai memberikan energi fusi bersih ke jaringan setelah 15 tahun, ”
kata Mamgaard. Ini adalah pernyataan yang sangat ambisius, kata para ahli.
Dalam diskusi tentang fusi termonuklir, biasanya berbicara tentang cakrawala 30 tahun atau lebih. Tetapi tim MIT percaya bahwa hal itu dapat mengurangi separuh waktu dengan menggunakan bahan superkonduktor baru dalam produksi magnet tugas berat. Kita berbicara tentang bahan superkonduktor dari strip baja yang dilapisi dengan yttrium-barium-copper oxide (YBCO, i-be-ku). Setelah penemuan bahan ini pada tahun 1987, ia menjadi superkonduktor pertama dengan suhu kritis lebih dari 77 K, yang memungkinkan penggunaan industri superkonduktor, karena untuk pertama kalinya nitrogen cair yang relatif murah dapat digunakan untuk pendinginannya.
YBCO memungkinkan Anda untuk merancang magnet ultra-kuat yang jauh lebih kecil dari sebelumnya. Untuk mulai dengan, MIT bermaksud untuk menghasilkan prototipe reaktor 100 MW, berukuran hanya 1/65 dari ITER, dalam 10 tahun. Ini akan memberikan energi dalam pulsa 10 detik - tidak direncanakan untuk mengubah panas menjadi listrik, tetapi para ilmuwan memperkirakan bahwa energi yang disuplai akan sekitar dua kali lipat biaya pemanasan plasma. Dalam hal ini, percobaan dianggap berhasil. Kemudian, pembangunan reaktor 200 MW akan dimulai dengan generator yang memasok listrik ke jaringan umum. Jika proyek ini berhasil diselesaikan dalam periode 15 tahun yang dinyatakan, maka ini mungkin yang pertama di dunia pembangkit listrik fusi kehidupan nyata.
Reaktor fusi beroperasi dengan hidrogen. Tidak seperti uranium dan hidrokarbon, ia adalah sumber bahan bakar yang hampir tidak ada habisnya.