Dokumen tanpa nama
Mimpi energi fusi nuklir, penipu, dan bebek yang pincang. Menyimpan energi matahari dalam botol akan selalu jadi 20 tahun lagi.
Oleh ****Charles Seife| Diterbitkan pada Kamis, 3 Januari 2013, pukul 05:00 ET
Artikel dalam bahasa Prancis, dalam bentuk PDF
Kriostat berfungsi sebagai wadah vakum yang mengelilingi ruang vakum ITER dan magnet superkonduktor, berperan seperti pendingin raksasa. Struktur ini akan terbuat dari baja tahan karat dengan ketebalan antara 50 mm hingga 250 mm. Strukturnya dirancang untuk volume 8.500 m³, dengan dimensi diameter 29,4 meter dan tinggi 29 meter. Beratnya akan melebihi 3.800 ton, menjadikannya botol vakum baja tahan karat terbesar yang pernah dibuat.
Hanya beberapa minggu lalu, sekelompok peneliti fusi menggunakan dana dari Korea Selatan untuk memulai perancangan mesin yang tidak ada yang benar-benar percaya akan dibangun dan kemungkinan besar tidak akan berfungsi jika dibangun. Hal ini membuat mesin tersebut terasa sedikit lebih konyol dibandingkan mesin Prancis yang mungkin atau mungkin tidak akan dibangun, dan bahkan jika selesai, tidak akan digunakan untuk tujuan awalnya. Jika Anda menebak bahwa sejarah energi fusi bisa sedikit aneh, Anda benar.
Di satu sisi, sejarah energi fusi nuklir dipenuhi oleh orang-orang gila, penipu, orang bodoh, dan idealis yang bermimpi menyelesaikan masalah energi dunia. Salah satu yang paling terkenal, Martin Fleischmann, meninggal tahun lalu. Bersama rekan kerjanya, Stanley Pons, Fleischmann mengira telah mengubah hidrogen menjadi helium dalam cawan laboratoriumnya, tanpa pernah terpikir bahwa jika berhasil, ia dan rekan-rekannya akan mati terbakar oleh radiasi dari reaksi tersebut. Fleischmann bukan yang pertama: Ronald Richter, seorang warga Jerman yang pindah ke luar negeri dan terlibat dalam intrik di istana Juan Perón, telah mendahului Fleischmann hampir empat dekade, dan penipu baru, Andrea Rossi, tidak akan menjadi yang terakhir.
Alasannya mudah dilihat: Dalam kertas, energi fusi memiliki potensi hampir tak terbatas. Reaksi fusi melepaskan energi luar biasa besar dengan menggabungkan atom-atom ringan seperti hidrogen menjadi atom yang lebih berat seperti helium. (Secara esensial, fisi adalah kebalikannya: memecah atom berat seperti uranium menjadi atom yang lebih ringan). Fusi adalah proses yang menghidupkan matahari, dan sangat efisien sehingga kita memiliki cukup bahan bakar atom di Bumi untuk memenuhi semua kebutuhan energi peradaban kita, secara praktis selamanya. Masalahnya, sangat sulit membuat atom-atom ini bertumbukan cukup kuat agar bisa berfusi. Anda harus mencapai suhu ekstrem puluhan hingga ratusan juta derajat Celsius, agar atom-atom bergerak cukup cepat untuk memicu reaksi. Namun, saat Anda memanaskan bahan bakar, Anda harus menahannya tetap terkonsentrasi. Plasma dengan suhu 100 juta derajat cenderung meledak ke segala arah, tetapi agar reaksi tetap aktif, Anda harus menahannya tetap terkunci. Bagaimana Anda membuat botolnya? Botol matahari adalah gravitasi. Karena matahari sangat masif—lebih dari 300.000 kali massa Bumi—ia memiliki medan gravitasi yang sangat besar. Medan inilah yang memampatkan dan menahan hidrogen bakar agar tidak terlepas ke segala arah. Namun tanpa massa sebesar matahari untuk menyediakan gravitasi, kita harus mencari cara lain.
Salah satu cara yang sangat berhasil adalah menggunakan bom nuklir sebagai botolnya. Pada 1 November 1952, Amerika menggunakan energi fusi untuk menghilangkan pulau Elugelab di Pasifik dari permukaan Bumi. Perangkat di pusat uji "Ivy Mike" pada dasarnya adalah tangki besar berisi hidrogen berat dingin. Di satu ujungnya terdapat bom plutonium versi Nagasaki, yang saat meledak memampatkan bahan bakar, memanaskannya hingga jutaan derajat, dan menahannya tetap terkunci. Dalam sekejap, kekuatan api matahari dilepaskan di permukaan Bumi. Bom yang menghancurkan Hiroshima setara dengan sekitar 15 kiloton TNT. Ivy Mike setara sekitar 10 megaton, hampir 700 kali lebih kuat. Dan tidak ada batas teoretis atas ukuran perangkat ini jika Anda menginginkannya. (Uni Soviet meledakkan monster 50 megaton pada tahun 1960-an.)
Perangkat ini bekerja, tetapi merupakan solusi yang sangat buruk untuk kebutuhan energi planet. Sulit mengubah senjata fusi menjadi penyedia listrik yang aman. Ini tidak berarti kita tidak pernah mencoba memanfaatkan bom H. Edward Teller, sang ayah Dr. Folamour dari Ivy Mike, berusaha meyakinkan dunia bahwa senjata fusi bisa digunakan untuk tujuan damai, mengendalikan cuaca, mengekstrak gas batu bara, membuat pelabuhan di batu padat di Alaska, bahkan menghancurkan Bulan. Ya, Edward Teller ingin menghancurkan Bulan, menurut kata-katanya sendiri, untuk "melihat jenis gangguan yang bisa ditimbulkan."
Mimpi Teller tentang energi fusi tanpa batas tidak mati bersamanya. Laboratorium Nasional Lawrence Livermore, bekas tempat bermain Teller, kini menjadi lokasi mesin raksasa bernilai lebih dari 4 miliar dolar AS, proyek fusi yang lebih dikenal sebagai National Ignition Facility (NIF). Ide dasarnya adalah menekan butiran hidrogen seukuran kacang polong menggunakan laser yang begitu besar hingga membuat penembus bulan pun merasa bangga dan tersentuh emosinya. Tujuan yang diharapkan adalah menghasilkan energi lebih banyak dari fusi atom hidrogen daripada energi yang diberikan oleh laser. Ilmuwan NIF bahkan memprediksi akan berhasil pada tahun 2010... lalu pada Oktober 2012... lalu NIF berhasil membuktikan bahwa prediksi ilmuwan Livermore benar-benar salah. (Catatan: Proyek Megajoule adalah versi Prancis dari proyek ini.)
Ini adalah kemenangan sempurna. Livermore telah memprediksi keberhasilan fusi laser sejak akhir tahun 1970-an, dan selalu gagal memenuhi semua prediksi tersebut. Bahkan, para kritikus (termasuk saya) telah lama mengatakan bahwa semua pernyataan bahwa NIF bisa menjadi sumber energi fusi adalah omong kosong. Laser dirancang untuk studi senjata nuklir, bukan untuk menghasilkan energi. (Dan bahkan untuk studi senjata pun, hasilnya tidak akan terlalu baik.) Namun, ilmuwan Livermore tetap bersikeras bahwa penelitian laser mahal mereka akan menghasilkan energi fusi, meskipun mereka harus menyampaikan gagasan itu dengan cara yang konyol seperti karya Rube Goldberg. (Bagi yang menghitung poin, proyek terakhir pun juga akan gagal total jika pernah dibiayai.)
Livermore jauh dari satu-satunya yang mengeksploitasi fusi. Sejak 1955, bahkan sebelum laser ditemukan, para fisikawan telah memprediksi bahwa energi fusi akan tersedia sesuai permintaan dalam waktu 20 tahun. Saat itu, satu-satunya metode yang layak untuk menahan awan hidrogen dengan suhu jutaan derajat—tanpa meledakkan bom nuklir—adalah menggunakan magnet raksasa. Pada masa itu, para ilmuwan di seluruh dunia berusaha merancang mesin yang bisa membatasi dan memanaskan awan hidrogen yang terbakar menggunakan medan elektromagnetik kuat. Ini tidak berjalan sesuai rencana, bahkan setelah puluhan tahun percobaan yang gagal, botol magnetik tetap terlalu bocor. Namun, energi fusi tetap tampak begitu dekat.
Fusi magnetik bukan hanya milik Amerika, tetapi juga milik Soviet, Jerman, Jepang, Inggris; semua negara yang berpengaruh dalam penelitian memiliki program fusi magnetik yang bisa menyuplai jaringan listrik dalam dekade-dekade mendatang. Setidaknya begitu yang terjadi hingga puncak pertemuan Amerika-Soviet di Jenewa pada 1985, ketika Reagan dan Gorbachev sepakat bahwa negara-negara kita akan bersama-sama mencari energi fusi. Dalam beberapa tahun, semua negara penting kini menjadi bagian dari proyek raksasa multi-miliar dolar untuk membangun botol fusi magnetik raksasa bernama ITER.
Dibutuhkan upaya internasional sungguhan untuk menciptakan sesuatu yang seaneh ITER. Namun, jika satu-satunya sumber informasi Anda adalah sejarah resmi proyek ITER sendiri, Anda tidak akan tahu betapa kacau proyek ini sebenarnya di balik layar. Tidak ada penyebutan pertarungan epik soal melebihi anggaran pada tahun 1980-an dan awal 1990-an. Tidak ada indikasi bagaimana para ilmuwan yang bekerja pada proyek nasional fusi—anggaran mereka dimakan oleh ITER—berusaha diam-diam merusak proyek internasional. (Dan mereka berhasil: Pada 1998, Amerika Serikat keluar dari proyek, yang membuat seluruh usaha kembali ke papan gambar.) Tidak ada tanda tentang pengurangan ukuran ITER secara dramatis (yang kini menjadi ITER-Lite). Tidak ada pengakuan bahwa mesin baru yang lebih murah ini sama sekali tidak akan mampu mencapai tujuan awal ITER, yaitu "pembakaran dan nyala berkelanjutan", yaitu reaksi fusi yang bisa dipertahankan tanpa henti.
Setelah kepergian Amerika Serikat, para mitra yang tersisa berkumpul kembali dan menyusun rencana ekonomis dengan anggaran minimal. Amerika Serikat kemudian kembali, dan tim konstruksi bahkan mulai membangun fondasi di Prancis, di lokasi reaktor. Namun, meskipun perkembangan yang menggembirakan ini, proyek yang bangkit kembali justru menjadi bencana, ditarik ke bawah oleh kekuatan yang sama yang menghancurkan proyek ITER asli. Anggaran minimal (diprediksi sekitar 5 miliar dolar AS saat Amerika Serikat bergabung) membengkak hingga proporsi luar biasa (perkiraan terakhir 20 miliar dolar), dan setiap tahun, tanggal penyelesaian yang dijanjikan terus ditunda. (Sekilas melihat di Internet Wayback Machine menunjukkan tanggal-tanggal yang berubah-ubah.)
Laju perkembangan ITER yang kembali bangkit sangat akrab bagi semua yang menyaksikan proyek asli hancur dalam api. Pertama datang biaya yang melonjak ke langit dan penundaan jadwal, lalu tak terhindarkan, Amerika Serikat mulai kesulitan memenuhi bagian anggarannya. Pada 2008, pejabat Amerika mulai mengatakan kepada Kongres bahwa, mengingat anggaran yang ketat, kami mungkin tidak akan mampu memenuhi bagian kami dari biaya proyek ITER. Dalam upaya menutup anggaran, Departemen Energi memangkas keras program fusi nasional kami, tetapi uangnya tidak cukup untuk semua. (Seperti yang ditanyakan Dianne Feinstein kepada Menteri Energi Steven Chu pada Maret: "Jika kita terus mendanai [ITER], dari mana uang 300 juta dolar [kontribusi tahunan kami ke ITER] akan datang?" Jawaban Menteri Chu: "Senator, Anda mengajukan pertanyaan penting yang juga kami ajukan.") Tentu saja, para ilmuwan nasional fusi yang anggarannya dihancurkan mulai panik.
Dalam konteks ini, pengumuman terbaru dari Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) bahwa mereka bekerja sama dengan Korea Selatan merancang reaktor fusi—yang tidak lebih mungkin dibangun daripada bola salju di neraka—menunjukkan kekacauan yang melanda komunitas fusi. Ilmuwan PPPL berjanji akan membangun pabrik fusi prototipe 1 miliar watt pada tahun 2030-an (dalam 20 tahun!), tanpa bantuan data dari proyek ITER. Karena alasan utama proyek ITER adalah membantu merancang pabrik demonstrasi fusi, implikasinya tampaknya proyek bernilai 20 miliar dolar ini hampir tidak berguna. (Tanpa rasa disonansi yang terasa, bahkan situs ITER sendiri menyiratkan bahwa ilmuwan akan menyelesaikan rancangan pabrik listrik prototipe pada 2017, dua tahun sebelum ITER menyala, dan pada saat yang sama menekankan betapa pentingnya ITER dalam perspektif masa depan pabrik fusi.)
Dengan sejarah ini, mudah dipahami mengapa para pengikut fanatik tertarik pada pendekatan tidak lazim untuk mencapai energi fusi, baik mereka para pemimpi fusi dingin atau sistem yang dibayangkan startup yang lebih banyak uang daripada akal sehat. Ilmuwan tradisional yang mengejar mimpi ini telah meninggalkan kita dengan seikat janji yang tidak terpenuhi dan tumpukan kekecewaan. Dan, jika kita percaya mereka sekarang, setelah enam dekade kerja keras, energi bersih dan hampir tak terbatas dari fusi masih akan datang dalam 20 tahun. Dengan kecepatan ini, itu tidak akan pernah berubah.
Gambar