China Uji Magnet Fusi Terbesar di Dunia Seberat 582 Ton, Selangkah Menuju “Matahari Buatan”

Pencapaian tersebut membawa program “matahari buatan” China lebih dekat pada target untuk mendemonstrasikan listrik yang dihasilkan dari fusi sekitar 2030 .

Seberapa besar magnet fusi seberat 582 ton ini?

Magnet TF tersebut berbentuk seperti huruf D dan dirancang menghasilkan medan magnet toroidal—“sangkar” tak kasatmata untuk menahan plasma yang sangat panas agar tidak menyentuh dinding reaktor.

Spesifikasinya meliputi:

• Bobot: 582 ton metrik
• Ukuran: panjang 21 meter, lebar 12 meter, dan tinggi 3,3 meter
• Arus saat pengujian: stabil pada 60 kiloampere
• Energi tersimpan: 6,03 megajoule per kumparan saat pengujian
• Kekuatan medan magnet: sekitar 6,5 tesla—kira-kira dua hingga empat kali lebih kuat daripada mesin MRI rumah sakit
• Suhu plasma yang ditahan: lebih dari 100 juta derajat Celsius, sekitar enam kali suhu inti Matahari
• Masa operasi yang dirancang: sekitar 40.000 pulsa plasma

Sebanyak 16 kumparan berbentuk D nantinya akan dirangkai untuk membentuk medan magnet toroidal reaktor BEST .

Dibandingkan dengan ITER

Dari sisi komponen magnet medan toroidal, magnet buatan China memiliki dua keunggulan utama dibandingkan magnet sejenis pada ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), proyek reaktor fusi internasional yang sedang dikembangkan di Prancis:

• Volumenya 1,3 kali lebih besar daripada magnet TF ITER .
• Energi yang tersimpan sekitar tiga kali lebih besar daripada magnet sejenis pada ITER .

Namun, hal ini tidak berarti BEST merupakan mesin yang lebih besar secara keseluruhan. ITER tetap memiliki ukuran keseluruhan yang jauh lebih besar, dengan jari-jari utama sekitar 6,2 meter, sedangkan BEST sekitar 3,6 meter .

BEST dirancang sebagai tahap penghubung antara tokamak EAST milik China dan proyek yang lebih besar, yaitu CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor). Reaktor ini juga diproyeksikan menjadi tokamak deuterium-tritium operasional terbesar di dunia sebelum ITER beroperasi .

Solenoida pusat: “pemantik” reaktor fusi

Selain magnet TF, model kumparan solenoida pusat juga berhasil melewati pengujian akhir dalam program CRAFT (Comprehensive Research Facility for Fusion Technology) .

Jika magnet TF berfungsi seperti sangkar magnet untuk mengurung plasma, solenoida pusat berperan sebagai “pemantik” tokamak. Komponen ini penting untuk menginduksi dan mempertahankan arus plasma . Para peneliti ASIPP menyatakan bahwa kinerja solenoida pusat secara langsung menentukan apakah perangkat fusi dapat dinyalakan dan terus beroperasi .

Enam tahun pengembangan dengan teknologi domestik

Kedua magnet dikembangkan melalui proyek CRAFT, fasilitas riset nasional berskala besar di Hefei yang dirancang untuk mengembangkan dan menguji komponen reaktor fusi sebelum dipasang pada BEST .

Pengembangan tersebut berlangsung sekitar enam tahun . Material superkonduktor, rancangan struktur, dan proses manufakturnya dibuat di China. Tim pengembang juga menyatakan bahwa seluruh teknologi inti proyek telah mencapai produksi domestik 100 persen .

Selain mendukung BEST, CRAFT dibangun untuk menguji komponen reaktor berukuran penuh serta membantu menyiapkan teknologi bagi proyek CFETR .

Kapan BEST mulai beroperasi?

China menetapkan jadwal yang ambisius untuk mengubah hasil riset fusi menjadi demonstrasi pembangkitan listrik:

• Pembangunan BEST: dimulai pada 30 Juni 2023 dan dijadwalkan selesai pada akhir 2027
• Plasma pertama: ditargetkan muncul pada akhir 2027
• Demonstrasi listrik fusi: China menargetkan pembangkitan listrik dari fusi sekitar 2030. Sasaran ini kerap digambarkan sebagai menyalakan “lampu pertama bertenaga fusi”
• Tahap berikutnya: CFETR yang lebih besar diproyeksikan beroperasi sekitar 2030. Pembangkit fusi komersial yang terhubung ke jaringan listrik ditargetkan pada dekade-dekade berikutnya

Menurut The Economist, jadwal tersebut menempatkan China sekitar satu dekade lebih maju dibandingkan negara-negara lain dalam upaya mengembangkan energi fusi .

Meski demikian, keberhasilan pengujian magnet belum berarti listrik fusi komersial sudah tersedia. Magnet ini merupakan infrastruktur penting untuk mengendalikan plasma; BEST masih harus membuktikan bahwa reaksi fusi dapat dipertahankan dan menghasilkan keluaran energi sesuai target.