Tiongkok telah mengambil langkah penting menuju mewujudkan impian energi bersih melalui fusi nuklir. “Matahari buatan” tercanggih negara itu, perangkat tokamak Huanliu-3 (HL-3), telah memulai fase eksperimen baru, yang dilengkapi dengan sistem digital twin.
HL-3, yang dikembangkan oleh Perusahaan Nuklir Nasional Tiongkok (CNNC), mereplikasi proses yang menggerakkan matahari. Itu menggunakan medan magnet yang kuat untuk merangkak dan memanaskan plasma isotop hidrogen, memaksa mereka untuk bersatu dan melepaskan energi besar.
Proses ini memerlukan kontrol dan pemantauan yang tepat, terutama selama “pembakaran” ruang hampa. Pembakaran melibatkan memanaskan ruang hampa ke suhu ekstrim untuk menghilangkan kotoran yang bisa mengganggu plasma.
Dalam konteks ini, sistem baru ini memiliki signifikasi besar. Sistem ini, yang disamakan dengan “mata super,” memberikan pemantauan waktu nyata atas operasi perangkat tersebut.
Data waktu nyata melalui pemodelan virtual
Sistem baru menghasilkan model virtual ruang hampa HL-3, memberikan ilmuwan data waktu nyata tentang distribusi suhu.
Dengan menerima informasi dari sensor fisik dalam ruang dan menggunakan algoritma canggih, digital twin membangun representasi komprehensif dan akurat dari proses pembakaran.
Teknologi ini dapat meningkatkan keamanan dengan memberikan pemantauan konstan dan deteksi dini masalah potensial.
Ini juga dapat memungkinkan operasi yang lebih efisien dengan memungkinkan ilmuwan untuk menyetel proses pembakaran dan mengoptimalkan kinerja.
Kerja sama internasional HL-3
Sebelumnya, pada Desember 2023, CNNC membuka fasilitas HL-3 kepada komunitas ilmiah global, memupuk kerja sama internasional dalam pencarian energi bersih.
Inisiatif ini mengikuti perjanjian kolaboratif antara Institut Fisika Barat Daya (SWIP), yang bertanggung jawab atas pengembangan HL-3, dan proyek International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER).
Sebagai informasi, ITER, yang berbasis di Prancis, adalah upaya internasional untuk membangun “matahari buatan” terbesar di dunia.
Tidak heran, Huanliu-3 (HL-3) menjadi berita utama pada Juni tahun ini ketika ilmuwan Tiongkok berhasil menemukan struktur medan magnetik canggih “untuk pertama kalinya di dunia” menggunakan perangkat tokamak ini. Penemuan ini juga merupakan hasil dari putaran pertama eksperimen bersama internasional yang dilakukan pada tokamak HL-3.
Upaya global dalam fusi nuklir
Pencapaian terbaru Tiongkok dalam fusi nuklir sejalan dengan upaya global untuk memanfaatkan sumber energi bersih yang melimpah ini. Baru-baru ini, AS menyelesaikan magnet kunci pertama untuk reaktor fusi nuklir berbentuk apel.
Perusahaan yang berbasis di Jepang juga mengumumkan bahwa sedang mengembangkan reaktor fusi nuklir berbasis status tetap pertama di dunia. Inggris juga aktif berpartisipasi dalam arena ini saat mendekati pengembangan pembangkit energi fusi prototipe pertamanya melalui program STEP-nya.
SMART Spanyol adalah mesin tokamak sferis baru yang mengeksplorasi prospek negatif versus triangularitas positif.
Sementara komunitas global belum mewujudkan fusi nuklir, kegiatan penelitian berkelanjutan ini bisa mempercepat proses ini.