Mampu Mengangkat Kapal Induk, Pembuatan Magnet Terkuat di Dunia Benar-Benar Rumit

JAKARTA-Magnet terbesar dan paling kuat di dunia, Central Solenoid, akhirnya mulai muncul,  atau setidaknya bagian pertama darinya. 

Jika nanti sepenuhnya dirakit, magnet akan memiliki tinggi 18 meter, lebar 4 meter, dan berat sekitar 1.000 ton. Butuh waktu setidaknya satu dekade untuk membuat magnet yang benar-benar besar tersebut.

Central Solenoid akan ditempatkan di Prancis selatan tepatnya di reaktor fusi terbesar di dunia, International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) pada tahun 2023.

Membangun magnet sebesar ini adalah salah pekerjaan besar. Insinyur dan teknisi di General Atomics di San Diego telah menghabiskan lebih dari setengah dekade merancang, membuat, dan menguji berbagai komponen Central Solenoid di fasilitas produksinya,  dan itu baru setengah dari pertempuran. 

John Smith, Direktur Teknik dan Proyek untuk General Atomic mengatakan sangat wajar membangun magnet ini sangat sulit. “Jika Anda berpikir tentang sebuah kapal induk yang beratnya sekitar 100 ton, Central Solenoid akan menghasilkan gaya magnet yang cukup untuk mengangkatnya enam kaki (hampir 2 meter) ke udara,” katanya dikutip Popular Mechanics Selasa 2 November 2021. 

• Vidio Dot Com Disuntik Rp2,13 T oleh Concentricity, Kepemilikan SCMA Terdilusi 16,67 Persen
• Dibekali Sistem Keamanan Tinggi, Blibli Optimistis Sumbang Inklusivitas Keuangan
• Hore...Mal di Jakarta Boleh Buka Hingga Malam Tanpa Batasan Pengunjung

Pada bulan Agustus 2021, modul pertama magnet tiba di Prancis. Pada akhirnya nanti Central Solenoid akan terdiri dari enam modul. Setiap modul memiliki tinggi dua meter, lebar sekitar 4 meter, dan  berat 113 ton. Setelah selesai, para insinyur akan menumpuk dan menghubungkan modul bersama-sama di tengah reaktor.

Elektromagnet superkonduktor adalah "jantung yang berdetak" dari tokamak ITER. Tokamak adalah perangkat pengurung magnet yang menghasilkan daya fusi termonuklir yang terkontrol. Jika Anda menganggap ITER sebagai transformator listrik besar, Central Solenoid  intinya yang akan memandu 15 juta amp arus listrik ke dalam tokamak berbentuk donat, membantu membentuk dan menstabilkan plasma panas matahari di dalamnya. 

Meski reaktor ITER raksasa lebih merupakan prototipe untuk tokamak skala besar di masa depan, dan tidak akan menghasilkan listrik, itu akan menjadi sarana untuk membuktikan bahwa fusi bisa menjadi solusi energi bebas karbon yang layak. 

Sejauh ini tidak ada reaktor fusi yang mampu menghasilkan lebih banyak energi daripada yang digunakannya. Ini adalah masalah besar, karena reaktor menggunakan listrik dalam jumlah besar. Tetapi dengan Central Solenoid sebagai pembangkit tenaganya, ITER mungkin saja menjadi cetak biru untuk energi berkelanjutan.

Bagaimana Cara Membuatnya?

Lantas bagaimana membangun magnet sekaliber ini? Ini pada dasarnya proses yang sama untuk membuat elektromagnet kumparan di garasi Anda yakni cukup dengan memutar kabel konduktif di sekitar inti yang kokoh. Tentu saja, magnet ini sangat besar dan terbuat dari niobium dan timah superkonduktor, membuat masalah menjadi sedikit lebih rumit.

Pertama, General Atomics mengambil kabel dari pabrik manufaktur di Jepang. Kemudian, bahan-bahan tersebut dengan hati-hati disatukan dan mendapat perlakuan panas selama lima minggu hingga mencapai suhu 1.200 derajat Fahrenheit. Dengan "memasak" niobium dan timah menjadi senyawa kimia Nb3Sn, para ilmuwan mengubah konduktor sederhana menjadi superkonduktor. 

Suhu meningkat sangat progresif, dipertahankan, dan kemudian menurun secara bertahap lagi. Akhirnya, para teknisi dengan lembut mengendurkan gulungan pegas sehingga mesin khusus dapat membungkus semua kabel sepanjang sekitar 56 km dalam insulasi. Semua dilakukan inci demi inci.

• Impor Listrik PLTS ke Singapura, Medco Gandeng Grup Salim
• Apa Masalah Utama Garuda Indonesia hingga Terancam Bangkrut? Bekas Komisaris, Peter F. Gontha Buka Suara
• Garuda Indonesia Terancam Bangkrut, Chairul Tanjung Berpotensi Merugi Rp19,7 Triliun

Setelah itu, para insinyur menggunakan lapisan sepanjang hampir 300 km untuk menutupi semua kabel superkonduktor. Sementara itu, udara di dalam modul magnet diganti dengan sekitar 1.000 galon resin, diawetkan pada 260 derajat Fahrenheit hingga padat. Ini menjenuhkan dan mengatur bahan insulasi, mencegah gelembung yang tidak diinginkan.  Kemudian, seluruh unit harus didinginkan hingga hanya 4 Kelvin (sekitar -450 derajat Fahrenheit) untuk pengujian.

Sejauh ini modul pertama lulus dengan warna terbang. General Atomics akan memproduksi lima modul lainnya secara bertahap. “Dibutuhkan dua tahun untuk membuat gulungan dari awal hingga akhir,” kata Smith.

Kesulitan tidak berakhir dengan proses pembuatannya. General Atomics yang berbasis di California harus mengirimkan setiap modul ke Saint-Paul-lez-Durance, Prancis. Ini juga proses yang rumit dan membutuhkan kendaraan pengangkut berat khusus. General Atomics akan mengirimkan potongan-potongan itu ke Houston, di mana sebuah kapal pengangkut kemudian akan mengambilnya. General Atomic mengirim Modul 1 melalui laut pada akhir Juli dan tiba di Prancis pada pertengahan Agustus. Benar-benar pekerjaan yang rumit