Di bidang fusi nuklir, beberapa orang menjadi besar dengan mengejar energi bersih dan tak habis-habisnya, seperti yang menyatukan gedung tujuh lantai untuk menampung ITER , reaktor tokamak terbesar di dunia.
Sementara itu, yang lain sedang mengerjakan desain yang lebih ringkas dan terjangkau dalam upaya untuk memajukan teknologi.
Tim telah bekerja dengan pita yang tersedia secara komersial yang datang pada gulungan dan membentangkan menjadi pita datar yang menjadi superkonduktor pada suhu yang lebih tinggi dan menghasilkan medan magnet yang lebih kuat.
Karena ini secara teoritis akan melakukan pekerjaan yang lebih baik untuk membatasi plasma, sebagai hasilnya reaktor bisa lebih kecil dan lebih murah untuk dibangun.
Dengan rekaman ini sebagai titik awal, para ilmuwan MIT bersama dengan startup Commonwealth Fusion Systems (CFS) telah menghabiskan tiga tahun terakhir mencoba mengubahnya menjadi magnet bertenaga tinggi untuk digunakan dalam perangkat demonstrasi yang disebut SPARC, sebuah testbed untuk ARC yang akan menjadi sekitar setengah ukurannya.
Produk akhir tim adalah magnet yang menggunakan pita superkonduktor sepanjang 267 km (166 mil) untuk membentuk 16 pelat, yang ditumpuk bersama di dalam wadah berbentuk D.
Magnet ini didinginkan hingga sekitar -253,15 °C (-423,7 °F), di mana ia menjadi superkonduktor dan menghasilkan medan magnet yang kuat.
"Kami membangun magnet superkonduktor pertama yang unik," kata Joy Dunn, kepala operasi di CFS.
"Dibutuhkan banyak pekerjaan untuk menciptakan proses dan peralatan manufaktur yang unik. Akibatnya, kami sekarang siap untuk meningkatkan produksi SPARC. Kami mulai dengan model fisika dan desain CAD, dan bekerja melalui banyak pengembangan dan prototipe untuk mengubah desain di atas kertas menjadi magnet fisik yang sebenarnya ini." ujarnya
Dalam pengujian, tim secara bertahap menggenjot magnet superkonduktor hingga menghasilkan medan magnet yang memecahkan rekor dengan kekuatan 20 tesla, menjadikannya medan magnet paling kuat yang pernah dicapai dengan magnet fusi.
Setelah menerbitkan serangkaian makalah fisika yang menunjukkan kelayakan SPARC, tim melihat magnet barunya sebagai bagian yang hilang dari teka-teki, dengan mengatakan magnet memungkinkan untuk mencapai medan magnet yang akan sama dengan yang terlihat di reaktor 40 kali ukurannya menggunakan magnet superkonduktor suhu rendah.
"Relung yang kami isi adalah menggunakan fisika plasma konvensional, dan desain serta rekayasa tokamak konvensional, tetapi menghadirkan teknologi magnet baru ini," kata Martin Greenwald dari MIT.
"Jadi, kami tidak memerlukan inovasi dalam setengah lusin daerah yang berbeda. Kami hanya akan berinovasi pada magnet, dan kemudian menerapkan basis pengetahuan dari apa yang telah dipelajari selama beberapa dekade terakhir." tambahnya
Saat ini, tidak ada reaktor fusi yang menunjukkan kemampuan untuk menghasilkan lebih banyak energi daripada yang mereka butuhkan untuk beroperasi, dan mencapai "titik impas" ini akan menjadi momen bersejarah.
Dengan magnet baru mereka yang kuat, para ilmuwan percaya bahwa mereka telah mengambil langkah signifikan menuju tujuan itu.
"Saya sekarang benar-benar optimis bahwa SPARC dapat mencapai energi positif bersih, berdasarkan kinerja magnet yang ditunjukkan," kata Maria Zuber, wakil presiden penelitian MIT.
"Langkah selanjutnya adalah meningkatkan, membangun pembangkit listrik yang sebenarnya. Masih banyak tantangan ke depan, tidak sedikit di antaranya adalah mengembangkan desain yang memungkinkan pengoperasian yang andal dan berkelanjutan. Dan menyadari bahwa tujuannya di sini adalah komersialisasi, tantangan besar lainnya adalah ekonomi. Bagaimana Anda merancang pembangkit listrik ini sehingga akan hemat biaya untuk membangun dan menyebarkannya," lanjutnya
SPARC dijadwalkan selesai pada tahun 2025. Anda dapat mendengar dari beberapa ilmuwan yang terlibat dalam penelitian di bawah ini.
