Masa Depan Energi Bersih Tanpa Batas

Takeaway kunci

• Pada tanggal 5 Desember, para ilmuwan AS di National Ignition Facility di California menghasilkan lebih banyak energi dari reaksi fusi nuklir daripada yang mereka masukkan.
• Hasil percobaannya adalah terobosan energi nuklir besar-besaran dalam pencarian selama seabad untuk membuka kekuatan matahari di bumi
• Dengan lebih banyak penelitian dan investasi keuangan, para peneliti percaya bahwa kita dalam empat dekade akan menghasilkan 100% energi bersih dan tak terbatas

“Senin, 5 Desember 2022 adalah hari penting dalam sains.”

Pernyataan yang meremehkan ini disampaikan oleh Jill Hruby, wakil sekretaris Administrasi Keamanan Nuklir Nasional (NNSA), pada konferensi pers 13 Desember.

Topik: Terobosan energi nuklir di Fasilitas Pengapian Nasional (NIF) Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) di California.

Direktur Kebijakan Sains dan Teknologi Gedung Putih Dr. Arata Prabhakar menyatakan pencapaian tersebut sebagai "tonggak ilmiah" dan "keajaiban teknik yang melampaui keyakinan".

“Dualitas memajukan penelitian, membangun sistem teknik yang kompleks, kedua belah pihak belajar dari satu sama lain, inilah cara kami melakukan hal-hal yang sangat besar dan sulit, dan ini adalah contoh yang indah,” tambahnya.

Keuntungan energi bersih dari reaksi fusi adalah yang pertama dalam sejarah manusia. Sementara penelitian lebih lanjut (a banyak penelitian lebih lanjut) diperlukan untuk membuat teknologi dapat direplikasi, dapat diskalakan, dan lebih efisien, ini merupakan langkah penting menuju energi bersih.

Dan bagi investor, itu mewakili peluang puluhan tahun yang siap untuk dipetik.

Apa itu fusi nuklir?

Fusi nuklir melibatkan penggabungan atom menjadi atom tunggal yang lebih besar. Proses tersebut menghasilkan energi yang sangat besar, dan merupakan reaksi inti yang menggerakkan matahari kita.

Fusi nuklir berbeda dengan fisi nuklir, proses yang digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir. Fisi memecah atom, bukannya menggabungkannya, menghasilkan limbah radioaktif yang berbahaya dalam prosesnya.

Sebaliknya, fusi nuklir jauh lebih efisien, hampir tidak menghasilkan limbah, dan melepaskan atom hidrogen yang tersedia di air laut, daripada bahan radioaktif yang terkubur di dalam tanah. Itu membuatnya menjadi kandidat ideal untuk mentenagai segala sesuatu mulai dari rumah hingga pabrik…jika bisa ditingkatkan.

Sejak fusi ditemukan seabad yang lalu, para ilmuwan berlomba untuk membuka dan mereplikasi mekanisme di laboratorium. Tetapi menjalankan reaksi fusi yang membutuhkan lebih sedikit energi daripada yang dikeluarkannya, sebuah proses yang disebut penyalaan, telah luput dari perhatian para ilmuwan…

Sampai sekarang.

Singkatnya, terobosan energi nuklir

Terobosan energi nuklir bulan Desember terjadi di National Ignition Facility, yang menggunakan proses yang disebut "fusi inersia termonuklir".

Pada dasarnya, kompleks laser senilai $3.5 miliar menembakkan 192 laser ke sebuah kapsul kecil. Kapsul berisi dua isotop hidrogen yang, ketika dibombardir dengan energi, segera menguap. Proses fusi melepaskan sejumlah besar energi.

Di masa lalu, masukan energi dari laser jauh melebihi keluaran energi dari reaksi fusi. Namun pada 5 Desember, peneliti mencoba sesuatu yang baru.

Cangkang di sekitar kapsul yang mereka gunakan lebih tebal daripada eksperimen sebelumnya, yang berarti bahwa cacat kecil tidak terlalu memengaruhi eksperimen. Perubahan sederhana – dan sangat dapat ditiru – memungkinkan sesuatu yang luar biasa terjadi.

Dr. Marvin Adams, Deputi Administrator NNSA untuk Program Pertahanan, menjelaskan proses tersebut pada konferensi pers hari Selasa. Dia mencatat bahwa proses dimulai dengan silinder bulat yang berisi kapsul kecil, “sekitar setengah diameter BB.”

“192 sinar laser masuk dari kedua ujung silinder,” katanya, “dan mengenai dinding bagian dalam…. Sinar-X dari dinding menimpa kapsul berbentuk bola. Bahan bakar fusi di dalam kapsul diperas, reaksi fusi dimulai. Ini semua pernah terjadi sebelumnya, 100 kali sebelumnya. Tapi minggu lalu untuk pertama kalinya, mereka merancang eksperimen ini sehingga bahan bakar fusi tetap cukup panas, cukup padat, dan cukup bulat untuk menyala cukup lama. Dan itu menghasilkan lebih banyak energi daripada yang disimpan laser. Sekitar 2 megajoule masuk, sekitar 3 megajoule keluar. Keuntungan 1.5.”

Pentingnya terobosan ini

Keuntungan sebesar 1.5 terdengar kecil, dan dalam istilah energi memang demikian. Tapi bukan ukuran reaksi yang penting – itu yang terjadi sama sekali.

Terobosan fusi nuklir 5 Desember adalah puncak dari satu abad penelitian, pendanaan dolar, dan kegagalan. Meskipun ada banyak langkah antara saat ini dan kelayakan komersial, tanpa langkah ini, fusi sebagai sumber energi tidak lebih dari tipu muslihat fiksi ilmiah. Hari ini, itu adalah kenyataan.

Dan potensi jangka panjang dari masa depan yang penuh dengan fusi benar-benar mengejutkan. Tidak seperti batu bara dan bahan bakar fosil, reaksi fusi tidak menghasilkan emisi CO2 atau produk sampingan lainnya. Dan karena ia menggunakan hidrogen, unsur yang paling melimpah di alam semesta, potensi produksinya hampir tak terbatas.

Dengan energi sebanyak itu, kami tidak hanya akan mengurangi jejak emisi kami – kami dapat membalikkannya.

Daya tak terbatas akan memungkinkan untuk memajukan semua jenis teknologi dengan lebih cepat, lebih murah, dan lebih bersih, dari solusi perubahan iklim hingga laptop yang lebih baik.

Energi fusi dapat meredakan pemadaman energi, menyalakan instalasi pengolahan air, dan membantu kita menemukan cara yang lebih baik untuk mendaur ulang dan membuang sampah.

Teknologi baru dapat menarik CO2 dari atmosfer dalam skala besar, memitigasi perubahan iklim, dan mengurangi korban manusia akibat polusi.

Teknologi baterai dapat maju, memungkinkan adopsi massal produksi dan penyimpanan energi bersih untuk rumah, kendaraan, dan lainnya.

Dalam skala besar dan jangka panjang, energi fusi dapat menghilangkan emisi umat manusia, memungkinkan planet yang lebih bersih, lebih hijau, lebih sehat – belum lagi, kehidupan yang lebih baik bagi seluruh umat manusia.

Jika kedengarannya agak idealis, Anda tidak salah. Tapi sekali lagi, prospek energi fusi adalah idealis 50 tahun yang lalu. Bulan ini, para ilmuwan membuktikan bahwa fusi itu mungkin terjadi. Mengapa manfaat jangka panjang lainnya tidak bisa terwujud juga?

Apa artinya ini bagi investor?

Namun sebelum masa depan fusi menjadi kenyataan, ruang energi membutuhkan lebih banyak penelitian dan inovasi – banyak sekali.

Waktu dan teknologi adalah kuncinya

Konferensi pers mengungkapkan bahwa susunan laser yang mendukung terobosan energi nuklir didasarkan pada teknologi berusia 40 tahun. Tidak hanya laser modern yang lebih kuat, mereka juga lebih efisien – yang berarti bahwa perolehan energi fusi yang lebih besar akan segera tiba.

Direktur LLNL Dr. Kim Budil dengan hati-hati mengingatkan jurnalis dan investor bahwa fusi tidak akan berlangsung empat minggu atau bahkan empat tahun lagi. Prosesnya akan memakan waktu.

“Ada rintangan yang sangat signifikan, tidak hanya dalam sains, tetapi juga dalam teknologi,” katanya. “Ini adalah satu kapsul yang dinyalakan satu kali, dan untuk mewujudkan energi fusi komersial, Anda harus melakukan banyak hal. Anda harus mampu menghasilkan banyak, banyak peristiwa penyalaan fusi per menit, dan Anda harus memiliki sistem driver yang tangguh untuk mengaktifkannya.”

Namun, dia juga optimis bahwa masa depan bertenaga fusi bisa digenggam.

“[Ini] mungkin bukan lima dekade [lagi], seperti yang biasa kami katakan,” tambahnya. “Saya pikir itu bergerak ke latar depan. Dengan beberapa dekade penelitian dan investasi…dapat menempatkan kami pada posisi untuk membangun pembangkit listrik.”

Investasi keuangan dapat mendorong komersialisasi lebih cepat

LLNL sangat bergantung pada hibah publik dan pendanaan untuk membuat terobosan energi nuklir menjadi kenyataan. Tetapi Menteri Energi AS Jennifer Granholm percaya bahwa penelitian swasta dan publik diperlukan untuk mewujudkan fusi.

“Kami tahu ada minat besar di antara komunitas pendanaan swasta…dan kami mendorong itu,” katanya pada konferensi pers hari Selasa. “Ini menunjukkan bahwa itu bisa dilakukan, yang selalu menjadi pertanyaan: bisakah Anda sampai di sana?”

“Melewati ambang itu memungkinkan [ilmuwan] untuk mulai mengerjakan laser yang lebih baik, laser yang lebih efisien, pada kapsul penahanan yang lebih baik, dll., [Ini adalah] hal-hal yang diperlukan untuk memungkinkannya dimodulasi dan dibawa ke skala komersial.”

Untungnya, sektor swasta ikut serta. Kim Budil mencatat bahwa banyak perusahaan swasta sedang menjajaki produksi fusi inersia bersama sepupunya, fusi magnetik. (Fusi magnetik menggunakan tokamak, perangkat berbentuk donat yang menggunakan magnet kuat untuk membatasi plasma dalam bentuk tertentu.)

Budil percaya bahwa, antara fusi magnetik yang "sedikit di depan" dan terobosan pengapian bulan ini, memiliki "portofolio pendekatan teknologi kami saat ini benar-benar tempat yang bagus."

Dia menambahkan, "Komunitas ini akan saling memberi makan, kami akan belajar, kami akan terus memajukan bidang ini, dan banyak teknologi akan tumbuh dari kedua bidang selain jalur menuju pembangkit listrik fusi."

Memanfaatkan terobosan fusi nuklir

Selama konferensi pers, Arata Prabhakar berbagi pemikiran dengan hadirin.

“Saya juga telah merenungkan berapa lama perjalanan dari mengetahui menjadi melakukan,” katanya. “Karena sudah satu abad sejak kami mengetahui bahwa itu adalah fusi [menggerakkan bintang]. Dan pada abad itu, dibutuhkan begitu banyak kemajuan berbeda yang pada akhirnya bersatu hingga kita dapat mereplikasi aktivitas fusi tersebut dengan cara yang dapat dikontrol di laboratorium.”

Waktu – bahkan dalam skala puluhan tahun – adalah konsep yang akrab bagi investor. Waktu diperlukan untuk menghasilkan uang, menginvestasikan uang, dan melihat hasil dari investasi tersebut.

Jika fusi nuklir dapat dibawa ke skala komersial, itu mewakili energi tak terbatas bagi umat manusia – dan potensi pendapatan yang sangat besar bagi para investor yang bertahan.

Q.ai hadir untuk membantu Anda berinvestasi di masa depan itu, dan potensi penghasilan itu.

Dengan kami Kit Teknologi Bersih, AI kami mengumpulkan inovasi energi hijau terbaik di luar sana. Berinvestasi dalam Kit ini adalah cara cepat dan mudah untuk menggunakan uang Anda untuk bekerja membangun masa depan yang lebih baik – dan semoga menghasilkan keuntungan dalam prosesnya.

Berinvestasi menjadi mudah, cerdas, dan ramah lingkungan.

Dan seperti yang dikatakan Direktur LLNL Kim Budil pada hari Selasa, "Tantangan sains dan teknologi di jalur menuju energi fusi memang menakutkan, tetapi membuat hal yang tampaknya tidak mungkin menjadi mungkin adalah saat kita berada dalam kondisi terbaik kita."

Unduh Q.ai hari ini untuk akses ke strategi investasi bertenaga AI.