Lubang Hitam (Black Hole) Sebagai Sumber Energi Nuklir

Zsmart.id - Apa jadinya jika lubang hitam dijadikan sebagai sumber energi nuklir? Bagaimana konsepnya? Berdasarkan informasi yang dikutip dari sciencealert.com bahwa dua peneliti dari Cina mencoba mengidentifikasi hal tersebut. 

Menurut Zhan-Feng Mai dan Run-Qiu Yang dari Universitas Tianjin di China, lubang hitam yang sangat kecil sebenarnya dapat menjadi sumber energi yang menarik.

Dalam perhitungan mereka, objek ultradens ini disebut-sebut dapat berfungsi sebagai baterai isi ulang dan reaktor nuklir, memberikan energi dalam skala gigaelektronvolt.

Energi yang diekstrak sebenarnya tidak berasal dari dalam lubang hitam, melainkan dari konsentrasi gravitasi terkuat di Alam Semesta yang dikenal.

Meskipun Alam Semesta dipenuhi dengan lubang hitam, mengidentifikasinya tidak selalu mudah. Temuan mereka menunjukkan bahwa objek misterius ini memiliki beragam massa, mulai dari sekitar lima kali massa Matahari hingga puluhan miliar massa matahari.

Selain kelas massa lubang hitam yang telah diketahui, ada juga lubang hitam primordial yang secara teoretis dapat sangat kecil, bahkan hingga ukuran subatom. 

Jika lubang hitam massa bintang terbentuk dari inti yang runtuh dari bintang besar yang mati, lubang hitam primordial diyakini terbentuk dari overdensitas dalam plasma primordial yang mengisi Alam Semesta setelah Ledakan Besar.

Meskipun kita belum tahu apakah lubang hitam primordial itu ada, kemungkinan keberadaannya membuka pintu untuk berbagai kemungkinan. Salah satunya adalah sebagai kandidat materi gelap yang misterius.

Sekarang, nampaknya kita dapat memanfaatkan potensi lubang hitam hipotetis ini dengan cara tertentu.

Sebuah baterai mengubah energi non-elektrik menjadi energi elektrik. Reaktor nuklir memanfaatkan daya reaksi nuklir untuk menghasilkan energi. Dan menurut argumen Mai dan Yang, lubang hitam kecil secara teoretis dapat melakukan keduanya.

"Mengingat bahwa lubang hitam memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat, muncul pertanyaan menarik: setidaknya secara teoretis, bisakah kita menggunakan gaya gravitasi lubang hitam untuk menghasilkan energi listrik, yaitu memanfaatkan lubang hitam sebagai baterai?," mereka menulis dalam makalahnya.

Namun, ada masalah dengan lubang hitam yang sangat kecil, yaitu radiasi Hawking. Ini adalah massa yang hilang oleh lubang hitam akibat interaksi antara horison peristiwa lubang hitam dan medan kuantum di sekitarnya. Semakin kecil lubang hitam, semakin cepat massa hilang melalui radiasi Hawking. Jika lubang hitam cukup kecil, bisa benar-benar menguap dengan cepat.

Lubang hitam kecil juga diharapkan menelan materi dengan sangat cepat, sehingga sulit untuk mengekstrak apapun dari sekitarnya.

Mai dan Yang menemukan bahwa mereka dapat mengisi dan mengisi ulang lubang hitam primordial di atas massa tertentu sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan energi listrik. Sebuah lubang hitam berukuran atom dengan massa antara 10¹⁵ dan 10¹⁸ kilogram seharusnya dapat menghasilkan energi ini ketika diisi ulang dengan partikel bermuatan.

Dalam perhitungan mereka, para peneliti menemukan bahwa pada tingkat maksimum, lubang hitam dapat mengubah 25 persen dari massa input menjadi energi. Ini adalah tingkat efisiensi sebesar 25 persen, lebih tinggi dari sebagian besar panel surya yang tersedia secara komersial dengan tingkat efisiensi di bawah 23 persen.

Tim ini juga menentukan bahwa lubang hitam dapat mencapai efisiensi yang serupa dengan reaktor nuklir. Dalam persamaan mereka, di sekitar lubang hitam primordial, 25 persen dari massa partikel alfa, yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif, dapat diubah menjadi energi kinetik.

Meskipun konsep ini tidak dapat diuji dengan mudah, bahkan jika kita tahu lubang hitam primordial itu ada, kita tidak bisa sekadar mengambilnya, apalagi mengendalikannya. Namun, analisis ini membuka pemikiran menarik.

Terutama, tim tersebut menyatakan bahwa model reaktor lubang hitam mereka berada di dalam rentang massa yang diusulkan untuk materi gelap. Ini menghadirkan kemungkinan menarik bahwa kita mungkin, ya mungkin saja, dapat memanfaatkan salah satu bentuk materi paling misterius di Alam Semesta untuk memberdayakan perangkat-perangkat elektronik kita.

Share :