HL-4 China Akan Menguji Magnet Fusi 25 Tesla dalam Kondisi Mirip Reaktor

China memperkenalkan HL-4—atau Huanliu-4—sebagai tokamak eksperimental untuk menjawab salah satu tantangan terbesar dalam rekayasa fusi nuklir: apakah magnet superkonduktor suhu tinggi dapat tetap andal ketika berhadapan dengan panas, radiasi, dan tekanan mekanis ekstrem seperti di dalam reaktor fusi masa depan. Misi terdekatnya bukan menghasilkan listrik komersial, melainkan menguji teknologi inti tersebut dalam kondisi yang lebih realistis. 12

Fokus utama HL-4: menguji magnet di lingkungan fusi

Tokamak menggunakan medan magnet sangat kuat untuk menahan plasma. Plasma fusi harus dipertahankan pada suhu luar biasa tinggi, sementara magnet yang mengurungnya harus tetap bekerja stabil dan presisi.

Materi konferensi menggambarkan HL-4 sebagai perangkat eksperimen kurungan magnet generasi keempat dan platform untuk memverifikasi secara sistematis keandalan magnet superkonduktor suhu tinggi ber-medan tinggi dalam “kondisi fusi yang kompleks”. 810

Perbedaan antara uji laboratorium dan uji di dalam perangkat fusi sangat penting. Sebuah magnet dapat berfungsi baik dalam kondisi yang terkontrol, tetapi menghadapi tantangan yang jauh lebih berat ketika terintegrasi dengan plasma panas, radiasi, sistem pendingin kriogenik, serta gaya elektromagnetik dan mekanis berukuran besar.

Magnet yang lebih kuat berpotensi membuat tokamak lebih ringkas sekaligus membantu meningkatkan kurungan plasma. Namun, material superkonduktor, struktur penopang, sistem pendingin, catu daya, dan perangkat kendalinya harus bekerja sebagai satu sistem yang andal.

Meneruskan warisan Huanliu milik SWIP

HL-4 direncanakan menjadi penerus rangkaian perangkat yang dikembangkan Southwestern Institute of Physics atau SWIP. Rangkaian itu mencakup HL-1, HL-1M, HL-2A, dan HL-3—yang sebelumnya dikenal sebagai HL-2M. Perangkat-perangkat tersebut secara bertahap mendukung riset plasma dengan kinerja lebih tinggi.

HL-3 mencapai plasma pertama pada 2020 dan operasi dengan kurungan tinggi atau mode-H pada 2023. 2627 Hasil HL-3 pada 2025 menjadi konteks penting bagi pengembangan mesin berikutnya.

Pengumuman resmi China National Nuclear Corporation (CNNC) menyebut HL-3 mencapai suhu ion 117 juta derajat Celsius dan suhu elektron 160 juta derajat Celsius. 19 Sejumlah laporan lain menyebut angka suhu ion sekitar 120 juta derajat Celsius untuk pencapaian pada 2025. 1825 Karena terdapat perbedaan cara pelaporan, kisaran 117–120 juta derajat Celsius lebih aman digunakan daripada menyebut satu angka sebagai hasil yang sepenuhnya tidak terbantahkan.

Peran HL-4 bukan sekadar mengejar rekor suhu plasma baru. Perangkat ini ditujukan untuk menguji apakah magnet dan sistem reaktor yang diperlukan dalam operasi medan tinggi berkelanjutan mampu menahan kondisi yang ditimbulkan plasma tersebut.

Target magnet 25 tesla pada 2030

Konsorsium inovasi Delta Sungai Yangtze yang dipimpin China Fusion Energy mengumumkan program terpisah untuk mengembangkan magnet tokamak superkonduktor suhu tinggi ber-medan tinggi sesuai kebutuhan HL-4.

Konsorsium ini melibatkan sembilan organisasi riset dan industri, termasuk China Fusion Energy, Shanghai Superconductor, Eastern Superconductor, Shanghai Jiao Tong University, dan Shanghai Electric Nuclear Power Group. 56

Peta jalan mereka menargetkan pembangunan jalur pengembangan dan pengujian magnet superkonduktor suhu tinggi 25 tesla pada 2028, kemudian pengembangan magnet prototipe pada 2030. 45

Target 25 tesla tersebut menunjukkan bahwa HL-4 bukan hanya pengumuman satu fasilitas penelitian. Proyek ini juga membutuhkan ekosistem manufaktur dan sertifikasi yang lebih luas: produksi material superkonduktor, fabrikasi magnet, struktur penopang, sistem kriogenik, catu daya, fasilitas pengujian, serta integrasi seluruh komponen ke dalam lingkungan tokamak.

Arti penting magnet seberat 582 ton

Proyek fusi China lainnya memperlihatkan besarnya tantangan perangkat keras yang harus diatasi. Di Hefei, para peneliti menyelesaikan dan menguji kumparan superkonduktor seberat 582 ton yang disebut sebagai magnet fusi terbesar di dunia. Kumparan berbentuk D itu berukuran sekitar 21 meter kali 12 meter dan dibuat untuk Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak atau BEST. 113

BEST sedang dibangun dengan tujuan mendemonstrasikan penguatan daya fusi bersih dan pembangkitan listrik sekitar 2030. 14 Keberhasilan pengujian magnet raksasa tersebut merupakan tonggak penting dalam manufaktur dan integrasi, karena menunjukkan kemajuan dalam pembuatan komponen untuk mengurung plasma yang sangat panas pada skala reaktor.

Namun, pencapaian itu tidak berarti China sudah memiliki reaktor fusi komersial atau telah menghasilkan listrik fusi secara kontinu dan ekonomis. Target BEST pada 2030 masih berupa demonstrasi yang direncanakan, sama seperti HL-4 dan magnet 25 tesla yang masih berada pada tahap target rekayasa. 14

Fusi mulai diperlakukan sebagai strategi industri

Jika dilihat bersama, desain HL-4, konsorsium magnet 25 tesla, dan perangkat keras BEST menunjukkan strategi yang melampaui fisika plasma. China sedang membangun kemampuan di bidang material superkonduktor, manufaktur magnet, pengujian berskala besar, dan rekayasa reaktor, sembari menghubungkan lembaga penelitian dengan perusahaan industri yang didukung negara. 59

Energi fusi juga ditetapkan sebagai salah satu prioritas teknologi masa depan China dalam periode Rencana Lima Tahun ke-15 hingga 2030. 33 Sejumlah laporan menyebut rencana investasi lebih dari 300 miliar yuan sebelum 2030. Angka tersebut sebaiknya dipahami sebagai perkiraan kebijakan dan industri yang dilaporkan, bukan sebagai anggaran resmi khusus untuk proyek HL-4. 37

Tujuan strategisnya cukup jelas: mengurangi ketergantungan pada peralatan dan material asing, membangun rantai pasok fusi domestik, serta mengumpulkan pengalaman untuk mengubah riset eksperimental menjadi rekayasa reaktor. Langkah ini menempatkan program China dalam persaingan internasional untuk menjadikan fusi sebagai teknologi energi praktis.

Kesimpulan

Pengumuman mengenai HL-4 bukanlah klaim bahwa era listrik fusi telah tiba. Ini adalah pernyataan tentang masalah rekayasa berikutnya yang ingin diselesaikan China: membuktikan bahwa magnet superkonduktor suhu tinggi dapat beroperasi secara andal dalam kondisi yang menyerupai lingkungan reaktor fusi.

Dengan konsorsium terkait yang menargetkan prototipe magnet 25 tesla pada 2030, hasil plasma bersuhu tinggi dari HL-3, magnet BEST seberat 582 ton, dan jaringan manufaktur domestik yang sedang dibangun, program China bergerak menuju tahap rekayasa berskala lebih besar.

Meski demikian, tonggak penentu—operasi andal dalam durasi panjang, daya bersih positif, dan listrik yang layak secara ekonomi—masih harus dicapai.