Dengan meningkatnya permintaan global akan energi berkelanjutan, kemajuan penelitian teknologi fusi nuklir telah menjadi topik yang sangat memprihatinkan. Di antaranya, reaktor DEMO (yaitu, pembangkit listrik fusi nuklir demonstrasi) telah menarik banyak perhatian karena kemampuannya untuk menunjukkan kelayakan teknologi fusi nuklir. Dalam artikel ini, kita akan melihat lebih dekat konsep reaktor DEMO, tantangan teknisnya, dan dampaknya terhadap masa depan energi.
Reaktor DEMO dirancang untuk menunjukkan kemampuan untuk menghasilkan listrik secara stabil dan terus-menerus dari fusi nuklir. Ini merupakan tonggak penting untuk reaksi fusi nuklir masif, terutama berdasarkan reaktor eksperimental ITER. Daya keluaran yang diharapkan dari reaktor DEMO setidaknya 2000 megawatt daya fusi, yang menjadikannya desain yang cukup menarik perhatian. Target.
Desain reaktor DEMO diperkirakan memerlukan peningkatan 15% dalam ukuran linier reaktor dan peningkatan 30% dalam kepadatan plasma berdasarkan ITER.
Meskipun potensi DEMO tidak terbatas, pengembangannya menghadapi sejumlah tantangan teknis. Pemeliharaan plasma pada suhu tinggi, pemeliharaan kepadatan ion reaktif, dan penangkapan neutron berenergi tinggi merupakan beberapa tantangan utama dalam penelitian fusi saat ini. Untuk mencapai fusi nuklir, energi yang cukup perlu disediakan pada suhu yang sangat tinggi (sekitar 100 juta derajat Celsius) untuk mengatasi tolakan elektrostatik fusi nuklir.
Masalah yang harus diatasi dalam desain reaktor DEMO meliputi pengendalian plasma suhu tinggi, pemeliharaan kepadatan rekombinasi ion, dan penangkapan neutron berenergi tinggi yang dihasilkan dalam reaksi.
Reaktor DEMO bukan sekadar rencana Eropa. Negara-negara seperti Amerika Serikat, Tiongkok, dan Jepang juga merencanakan reaktor tipe DEMO dalam penelitian fusi nuklir masing-masing. Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional menunjukkan dalam laporannya bahwa instalasi DEMO skala besar mungkin bukan lagi tujuan jangka panjang terbaik dari program AS, dan akan digantikan oleh fasilitas yang lebih kecil dan terpusat. Hal ini membawa kita pada peran penting yang dapat dimainkan oleh sektor swasta dalam eksplorasi teknologi fusi nuklir di masa mendatang.
Banyak perusahaan swasta juga berupaya untuk menerapkan reaktor fusi nuklir mereka sendiri dan menyelaraskannya dengan jadwal DEMO.
Menurut jadwal EUROfusion, pengoperasian reaktor DEMO dijadwalkan akan dimulai pada tahun 2051. Namun, pengalaman ITER memberi tahu kita bahwa pengembangan pembangkit listrik fusi nuklir baru perlu mengatasi masalah "lembah kematian", yaitu ketidakmampuan untuk bergerak melampaui fasilitas prototipe tanpa investasi yang cukup dalam modal inovasi. Oleh karena itu, cara menarik investasi yang diperlukan telah menjadi faktor kunci dalam mempromosikan keberhasilan DEMO.
Jika DEMO berhasil mencapai tujuannya, hal itu tidak hanya akan menjadi terobosan besar dalam teknologi fusi nuklir, tetapi juga akan berdampak besar pada seluruh industri energi. Pekerjaan R&D di banyak negara sedang berlangsung pesat, termasuk reaktor tokamak bulat milik Inggris dan CFETR milik Tiongkok. Fasilitas-fasilitas ini bekerja untuk memajukan teknologi energi fusi nuklir yang layak menuju komersialisasi.
Dengan pengembangan reaktor DEMO, reaktor fusi masa depan akan dapat dibangun dengan biaya yang lebih rendah, sehingga memungkinkannya untuk bersaing dengan teknologi energi non-fusi.
Prospek penelitian reaktor DEMO sangat menarik, tetapi tantangan dan ketidakpastian yang dihadapinya juga cukup besar. Baik inovasi teknologi maupun investasi modal merupakan kondisi yang diperlukan untuk mendorong pengembangan teknologi mutakhir ini. Saat kita mempelajari lebih dalam kemungkinan fusi nuklir, apakah sumber energi yang lebih bersih dan lebih berkelanjutan akan memungkinkan di masa depan?