energi lihat situs sponsor
 
Rabu, 18 Juli 2018  
 


kembali ke depan »  
Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Mengenal Fusion Technology dalam ITER
Antonius Indarto (KAIST Plasma-Catalyst Chemical Process Laboratory)

SEKITAR tahun 1985, sebuah kolaborasi yang beranggotakan Uni Soviet, Amerika Serikat, Eropa (diwakili Euratom), dan Jepang berhasil menggagas sebuah proyek yang dinamakan ITER atau International Thermonuclear Experimental Reactor.

PROYEK ini bertujuan mengeksplorasi pemanfaatan nuclear fusion sebagai pembangkit energi (power plan) yang aman dan ramah lingkungan. Untuk merealisasikan tujuan ini, pada Juli 1992 dibentuklah suatu badan khusus yang diberi nama The Engineering Design Activities for an ITER, yang bertugas meneliti, merancang, dan mengembangkan ITER.

Tidak kurang dari 165 juta dollar AS dikucurkan dalam penelitian dan pengembangannya oleh ITER Parties (sebutan bagi negara-negara pengembang ITER).

Kebutuhan alat dan bahan ITER sendiri tergolong superistimewa, seperti komponen yang tahan temperatur tinggi, magnet superkonduktor berukuran besar, jaket reaktor yang dilengkapi dengan pendingin temperatur tinggi, serta peralatan keamanan dan keselamatan menjadikan alasan mengapa proyek ini menghabiskan dana yang sangat besar.

Sekitar tahun 2001, rancangan konseptual ITER pertama dapat diselesaikan dan diharapkan mampu menghasilkan energi sebesar 1,5 gigawatt. Akhir tahun 2003, tiga negara tambahan menyatakan bergabung dalam keanggotaan ITER. Dimulai dari Kanada, disusul China, dan terakhir Korea Selatan. Proyek yang diperkirakan menghabiskan total dana sekitar lebih dari 10 miliar dollar AS itu saat ini tengah memasuki tahap konstruksi, di mana tengah diperdebatkan lokasi di mana ITER akan dibangun (lihat Gambar).

Fusion technology

Ada dua hal pokok yang mendasari ITER, yaitu proses fusi dan konsep tokamak. Proses fusi sendiri telah dikenal luas saat ini. Proses fusi merupakan proses penggabungan nukleida ringan menjadi bentuk yang lebih berat.

Selama proses akan dilepaskan sejumlah energi yang relatif besar. Reaksi fusi yang umum dilangsungkan adalah reaksi antara deuterium dan tritium. Hal ini dikarenakan suhu reaksi operasi yang masih relatif rendah. Deuterium umumnya terkandung dalam air. Tritium sendiri tidak terdapat di alam dalam jumlah besar dan umumnya diproduksi dengan mereaksikan neutron yang terbentuk pada reaksi fusi dengan litium.

Dari reaksi di atas terlihat bahwa dibutuhkan hanya deuterium dan litium untuk melangsungkan reaksi. Litium sendiri terdapat di alam dalam jumlah yang relatif banyak. Reaksi fusi akan berlangsung apabila nukleida mampu melampai suatu nilai batas yang dikenal dengan gaya tolak Coulomb (Coulomb repellent force).

Salah satu cara dilakukan melewati batas ini adalah dengan dilakukannya pemanasan hingga mencapai suhu 10>sprscript<8>res<>res< Kelvin yang bertujuan untuk meningkatkan energi kinetik nukleida. Pencapaian suhu ekstrem tersebut tidaklah mudah ditinjau dari sisi teknis maupun material bahan. Untuk mencapai suhu tersebut, ITER menggunakan prinsip tokamak. Oleh karena itu, ITER dikenal pula sebagai expanded tokamak.

Prinsip tokamak

Tokamak merupakan singkatan dari kata-kata Rusia: toroidalnaya, kamera, magnitnaya, yang berarti toroidal, chamber, magnetic. Tokamak ditemukan oleh Igor Yevgenyevich Tamm dan Andrei Sakharov sekitar tahun 1950 dan merupakan teknologi reaksi fusi yang paling populer saat ini.

Apa itu tokamak? Dilihat dari singkatannya, dapat digambarkan bahwa tokamak adalah reaktor berongga toroidal (bentuk donat) yang diselimuti oleh gulungan-gulungan kawat bermuatan magnet (magnetic confinement).

Cara kerja tokamak mirip seperti alat pemanas. Medan elektrik yang dihasilkan oleh gulungan kawat akan mengubah partikel dalam reaktor menjadi fasa plasma (partikel bermuatan). Secara bersamaan, arus plasma akan timbul dan menaikkan temperatur partikel- partikel bermuatan (plasma) yang terdapat dalam reaktor.

Peristiwa ini dikenal sebagai pemanasan ohamic (ohamic heating). Untuk mencapai suhu reaksi yang diinginkan, pemanasan ohamic belumlah cukup. Masih dibutuhkan alat pemanas tambahan, biasanya menggunakan pemanas radio frekuensi. Reaksi fusi sendiri akan memproduksi panas dalam jumlah yang besar.

Oleh karena itu, tokamak memiliki fungsi dasar hanya sebagai alat pemicu atau ignitor. Seperti yang telah dijelaskan di atas, peningkatan temperatur dibutuhkan untuk meningkatkan nilai energi kinetik nukleida sehingga mampu melewati nilai batas gaya tolak Coulomb. Prinsip kerja seperti ini dikenal sebagai plasma yang terbakar (burned plasma).

Keunggulan dan keamanan

Jika dibandingkan dengan proses fisi, reaksi fusi memiliki keunggulan pada pengaturan laju reaksi. Meski proses inisiasi (awal) relatif rumit, laju reaksi pada reksi fusi lebih mudah di kontrol. Selain itu, kemungkinan adanya reaksi samping bisa dikatakan nyaris mendekati nol.

Hampir seluruh reaksi akan mengikuti jalur reaksi tunggal dan ini mengurangi kemungkinan terjadinya ledakan karena adanya reaksi samping. Dilihat dari senyawa yang terlibat dalam reaksi, hanya tritiumlah yang memiliki kadar radioaktif dan tritium sendiri hanyalah senyawa antara.

Bertitik tolak dari sini, layaklah kita menunggu bagaimana kelanjutan perkembangan proyek ITER yang megah ini. Semoga tujuan dari pengembangan ITER sebagai sumber pembangkit tenaga yang aman dan ramah lingkungan dapat tercapai. Semoga.

Sumber : Kompas (5 November 2004)

» kirim ke teman
» versi cetak
revisi terakhir : 7 November 2004

  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2018 LIPI