Janji energi fusi adalah kekuatan murah dan berlimpah untuk seluruh planet. Para ilmuwan telah membuat kemajuan mengejutkan untuk mencapainya pada skala, tetapi masih ada banyak masalah menahannya. Salah satunya adalah produksi bahan bakar, yang membutuhkan sejumlah besar lithium yang diperkaya. Memperkaya lithium telah menjadi bencana lingkungan, tetapi para peneliti di Texas percaya mereka telah menemukan cara untuk melakukannya dengan murah dan pada skala tanpa meracuni dunia.
Sebuah tim peneliti di Texas A&M University menemukan proses baru secara tidak sengaja saat mengerjakan metode untuk membersihkan air tanah yang terkontaminasi selama ekstraksi minyak dan gas. Penelitian ini baru saja diterbitkan dalam jurnal ilmiah Chem dengan judul “Pengayaan isotop 6-lithium elektrokimia berdasarkan pemasangan selektif dalam V2O5 terstruktur terowongan 1D.”
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Efek penelitian terhadap fusi nuklir mungkin sangat besar. “Fusi nuklir adalah sumber utama energi yang dipancarkan oleh bintang -bintang seperti The Sun,” Sarbajit Banerjee, seorang profesor dan peneliti di ETH Zürich dan Texas A&M dan salah satu penulis makalah itu, mengatakan kepada Gizmodo. Metode paling sederhana dalam melakukan fusi di bumi, bukan ruang melibatkan tritium dan isotop deuterium. Tritium jarang dan radioaktif sehingga reaktor saat ini “membiakkan ”nya sesuai permintaan untuk menghasilkan energi.
Mereka membiakkan tritium dengan membombardir isotop lithium dengan neutron. Sebagian besar lithium di planet ini, lebih dari 90% darinya, adalah lithium-7. Breeding Tritium bekerja jauh lebih efisien dengan lithium-6 ultra-rare. “Ketika 7LI, isotop lithium yang paling umum terjadi, digunakan, produksi tritium jauh lebih efisien dibandingkan dengan 6LI,” kata Banerjee. “Dengan demikian, desain reaktor modern didasarkan pada selimut pemuliaan dengan isotop 6LI yang diperkaya yang harus diekstraksi secara khusus dari lithium alami.”
Anda dapat mengubah campuran secara alami dari isotop lithium menjadi lithium-6, “memperkaya” itu, tetapi prosesnya adalah mimpi buruk yang beracun. “Dari tahun 1955 hingga 1963, Amerika Serikat memproduksi 6LI di pabrik Y12 di Oak Ridge National Laboratory di Tennessee untuk aplikasi senjata termonuklear, mengambil keuntungan dari sedikit perbedaan kelarutan 6LI dan 7LI isotop dalam merkuri cair,” kata Banerjee. “Ini tidak berjalan dengan baik.”
“Sekitar 330 ton merkuri dilepaskan ke saluran air dan prosesnya ditutup pada tahun 1963 karena masalah lingkungan,” katanya. Merkuri adalah zat mimpi buruk beracun yang sulit dibersihkan. Setelah 60 tahun, logam berat dari proses mengekstraksi Lithium-6 dari campuran yang berlimpah secara alami masih meracuni Tennessee hari ini. Membersihkan sisa -sisa bencana lingkungan adalah proyek utama untuk penduduk Oak Ridge National Lab saat ini.
Selama proyek yang berbeda, tim di Texas A&M mengembangkan senyawa yang disebut Zeta-V2O5 yang digunakan untuk membersihkan air tanah. Karena mengalir air melalui membran ini, ia memperhatikan sesuatu yang aneh: itu sangat bagus dalam mengisolasi lithium-6. Tim memutuskan untuk melihat apakah itu bisa memanen lithium-6 dari campuran isotop lithium tanpa merkuri.
Itu berhasil.
“Pendekatan kami menggunakan prinsip-prinsip kerja penting baterai lithium-ion dan teknologi desalinasi,” kata Banerjee. “Kami memasukkan li-ion dari aliran air yang mengalir di dalam terowongan satu dimensi Zeta-V2O5 … spons selektif kami memiliki preferensi yang halus namun penting untuk 6LI lebih dari 7LI yang memberikan proses yang jauh lebih aman untuk mengekstrak lithium dari air dengan selektivitas isotop.”
Banerjee Ini dapat menyebabkan perubahan besar dalam bagaimana bahan bakar dikembangkan untuk generator fusi. Ini juga tidak memerlukan desain ulang besar-besaran dari reaktor yang ada. “Pekerjaan kami menguraikan jalan untuk mengatasi masalah rantai pasokan utama untuk fusi. Namun, untuk lebih jelasnya kami tidak mendesain ulang reaktor yang sebenarnya – tokam atau stellarator – meskipun ada kegembiraan baru -baru ini tentang inovasi dan desain baru dalam fisika plasma,” katanya.
Banyak orang yang mengandalkan fusi menjadi jalan menuju energi yang murah dan berlimpah. Seluruh hidup saya, saya pernah mendengar bahwa terobosan yang akan membuatnya nyata adalah “tepat di sudut.” Sudah menjadi refrain yang konstan yang menjadi sedikit lelucon. Baru tahun lalu, buletin para ilmuwan atom bertanya apakah Fusion mungkin “selamanya energi masa depan.”
Tapi Banerjee berharap. “Terlepas dari tantangan yang luar biasa, Fusion terlalu besar hadiah untuk menyerah,” katanya. “Potensi transformatif telah jelas tetapi ada kesenjangan kritis dalam desain teknik, ilmu material untuk lingkungan yang ekstrem, dan pemahaman tentang kompleksitas proses plasma untuk menyebutkan hanya beberapa celah. Ada kompetisi global yang mengintensifkan dan miliaran dolar dalam investasi pribadi dan publik – sementara masih belum segera terjadi.”
RakyatPos.ID Network
