Energi Tak Terbatas Makin Dekat? China Berhasil Operasikan “Artificial Sun” di Luar Batas Fisika Lama

Sabtu, 3 Januari 2026 - 09:54 WIB

Oleh :

Olin Sianturi

Energi Tak Terbatas Makin Dekat? China Berhasil Operasikan “Artificial Sun” di Luar Batas Fisika Lam

Sumber :

Gizmochina

Gadget – Dalam terobosan ilmiah yang berpotensi mengubah masa depan energi global, para peneliti di Tiongkok berhasil mendorong reaktor fusi nuklir “matahari buatan” mereka EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) melampaui batas densitas plasma yang selama ini dianggap sebagai penghalang utama dalam pengembangan energi fusi.

Apa Itu EAST dan Mengapa Disebut “Matahari Buatan”?

Terletak di Hefei, Provinsi Anhui, EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) adalah salah satu reaktor fusi eksperimental paling canggih di dunia. Dijuluki “matahari buatan” karena fungsinya meniru proses fusi nuklir di inti matahari menggabungkan inti atom ringan (seperti hidrogen) pada suhu ekstrem untuk menghasilkan energi besar tanpa limbah radioaktif jangka panjang.

Batas Greenwald: Tembok Tak Terlihat yang Menghambat Fusi

Diusulkan oleh Martin Greenwald pada 1980-an, Batas Greenwald menetapkan hubungan maksimum antara densitas plasma dan daya input dalam tokamak. Melebihi batas ini, plasma menjadi tidak stabil memicu “disrupsi”: runtuhnya medan magnet pengurung, menyebabkan plasma menyentuh dinding reaktor.

Akibatnya:

Kerusakan serius pada komponen internal
Kontaminasi plasma oleh partikel logam
Penghentian paksa reaksi fusi

Banyak ilmuwan menganggap batas ini sebagai hukum alam yang tak bisa dilanggar hingga kini.

Terobosan China: Masalahnya Bukan Densitas, Tapi Logam!

Tim dari Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences (ASIPP) mengajukan hipotesis revolusioner: batas densitas bukanlah batas fundamental plasma itu sendiri, melainkan akibat kontaminasi dari dinding reaktor.

Mereka menemukan bahwa partikel logam terutama tungsten (logam tahan panas yang digunakan untuk melapisi dinding tokamak) terlepas saat suhu ekstrem dan masuk ke tepi plasma. Kehadiran tungsten ini:

Mendinginkan tepi plasma secara lokal
Memicu ketidakstabilan arus
Mempercepat keruntuhan medan magnet

Dengan kata lain, bukan densitas yang berbahaya tapi kotoran yang dihasilkan saat densitas tinggi.

Solusi Cerdas: Model PWSO dan Teknik Pemanasan Baru

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti mengembangkan model teoretis baru bernama Boundary Plasma-Wall Interaction Self-Organization (PWSO). Model ini menjelaskan bagaimana plasma dan dinding reaktor berinteraksi secara dinamis, dan bagaimana sistem bisa mencapai keadaan stabil meski dengan densitas tinggi asalkan kontaminasi logam dikendalikan.

Mereka lalu menguji teori ini di EAST menggunakan dua teknik inovatif:

Electron Cyclotron Resonance Heating (ECRH): pemanasan plasma dengan gelombang mikro berfrekuensi tinggi yang lebih presisi
Pre-charged gas startup: metode inisialisasi plasma dengan gas inert yang mengurangi pelepasan partikel logam di awal operasi

Hasilnya luar biasa: plasma memasuki zona stabil yang disebut “density free zone”, beroperasi jauh di atas Batas Greenwald tanpa disrupsi. Data eksperimen sesuai hampir sempurna dengan prediksi model PWSO.

Implikasi Global: Jalan Baru Menuju Reaktor Fusi Komersial

Pencapaian ini memiliki dampak luas:

Desain reaktor fusi masa depan (seperti ITER atau DEMO) bisa dioptimalkan untuk densitas lebih tinggi
Efisiensi energi meningkat karena lebih banyak reaksi fusi per satuan volume
Biaya operasional turun karena frekuensi disrupsi berkurang
Material dinding reaktor perlu direvisi untuk meminimalkan pelepasan logam

Prof. Gong Xianzu, salah satu peneliti utama, menyatakan:

“Kami tidak hanya melanggar batas kami memahami mengapa batas itu ada, dan bagaimana mengelolanya. Ini adalah pergeseran paradigma dalam fisika fusi.”

Tantangan yang Masih Ada: Fusi Komersial Masih Jauh

Meski terobosan ini monumental, energi fusi komersial masih puluhan tahun lagi. Tantangan besar lainnya meliputi:

Mencapai gain energi bersih positif (Q > 1) secara konsisten
Mengembangkan material yang tahan radiasi neutron jangka panjang
Menurunkan biaya konstruksi reaktor raksasa

Namun, terobosan EAST membuktikan bahwa hambatan teknis bisa diatasi dengan pemahaman fisika yang lebih dalam bukan hanya dengan meningkatkan daya atau ukuran.

Peran China dalam Perlombaan Energi Fusi Global

China kini menjadi salah satu pemain utama dalam penelitian fusi, berinvestasi besar dalam EAST, CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor), dan kolaborasi internasional seperti ITER. Terobosan ini memperkuat posisinya sebagai pemimpin dalam inovasi teknologi energi bersih.

Sementara AS, Eropa, dan Korea Selatan fokus pada pendekatan berbeda (seperti stellarator atau laser inertial confinement), China menunjukkan bahwa tokamak konvensional masih menyimpan potensi besar jika dikelola dengan cerdas.

Kesimpulan: Bukan Sekadar Rekor Tapi Revolusi Pemikiran

Terobosan EAST bukan hanya soal angka atau waktu operasi. Ini adalah bukti bahwa batas-batas “tak tertembus” dalam sains sering kali adalah hasil dari asumsi yang belum dipertanyakan.

Dengan mengalihkan fokus dari “berapa padat plasma bisa dibuat” ke “bagaimana menjaga kemurnian plasma”, ilmuwan China membuka jalan baru yang lebih cerdas, lebih efisien, dan lebih realistis menuju energi fusi.

Jika mimpi energi bersih tak terbatas pernah menjadi kenyataan, hari ini mungkin salah satu langkah terpenting dalam perjalanannya.