Fusi nuklir, ‘kalung suci’ dari energi, selalu berada 30 tahun di depan—sekarang ini adalah soal kapan, bukan apakah fusi akan mulai beroperasi untuk menggerakkan AI
Momem ilmiah perpecahan untuk energi fusi—dan potensi listrik yang hampir tak terbatas dari sebuah “bintang dalam botol”—terjadi pada akhir 2022 ketika ilmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore berhasil mencapai “penghidupan pertama”, menggabungkan atom melalui panas ekstrem untuk menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsi oleh sistem tersebut untuk pertama kalinya dalam sejarah.
Desainer utama proyek, fisikawan nuklir Annie Kritcher, tidak puas hanya menyimpan ilmu pengetahuan di laboratorium setelah mencapai apa yang ia anggap sebagai “momennya Wright brothers” untuk fusi. Kritcher mendirikan Inertia Enterprises pada bulan Agustus untuk membawa daya tersebut ke jaringan listrik nyata. Potensi janji fusi adalah pasokan energi yang konsisten, bersih, tanpa limbah radioaktif, masalah ketidakteraturan, atau ketergantungan pada rantai pasokan asing.
Inersia bukanlah satu startup yang menjanjikan harapan dan mimpi. Ada sekelompok perusahaan yang sekarang berupaya memperdagangkan fusi dalam waktu sepuluh tahun—bukan sebuah jadwal jauh di masa depan. Intinya, banyak ilmuwan dan analis bisnis kini yakin bahwa energi fusi yang menyediakan listrik rumah kita hanyalah soal kapan, bukan apakah, meskipun saat ini…estimasi timeline tetap terlalu optimis.
Kira-kira 60 tahun yang lalu, fisikawan Soviet pionir Lev Artsimovich mengatakan bahwa energi fusi akan siap “ketika masyarakat membutuhkannya.” Kombinasi dari kemajuan sains, teknologi – superkomputer dan magnet superkonduktor – serta, secara kritis, dana dari AI hyperscalers dan pihak lain membuat energi fusi menjadi opsi yang realistis ketika dunia membutuhkan lebih banyak listrik.
“Fusi adalah holy grail dari energi. Ini adalah sumber bahan bakar yang bersih, tanpa karbon, dan tak terbatas,” kata Kritcher kepadaBisakimiaIni memberi semangat bagi generasi kami dan generasi mendatang.
Sementara energi fisi nuklir tradisional menghasilkan daya dengan memecah atom, fusi menggunakan panas untuk menghasilkan energi dengan menyatukan atom-atom tersebut. Dalam bentuk yang paling sederhana, fusi meleburkan hidrogen yang terkandung dalam air menjadi keadaan yang sangat panas dan bermuatan listrik yang dikenal sebagai plasma untuk menghasilkan helium—proses yang sama yang menggerakkan matahari. Ketika dilakukan secara tepat, proses ini memicu reaksi tak berujung untuk menghasilkan energi listrik. Namun, bintang-bintang bergantung pada tekanan gravitasi yang luar biasa untuk memaksa fusi mereka. Di Bumi ini, menciptakan dan menjaga tekanan yang dibutuhkan untuk memaksa reaksi ini secara konsisten dan terkendali tetap menjadi tantangan teknik.
Untuk menghidupi seumur hidup seseorang, itu adalah bak mandi air laut dan ukuran baterai laptop yang mengandung lithium,” kata Kritcher. “Ini bukan banyak bahan, dan tidak ada limbah radioaktif jangka panjang seperti yang kita miliki dengan fisi.
Microsoftpendiri Bill Gates mengatakan hal-hal “terbaik” yang sedang ia kerjakan adalah energi fusi dan proyek nuklir generasi berikutnya.
Jika Anda tahu cara membangun pembangkit listrik fusi, Anda dapat memiliki energi tak terbatas di mana saja dan selamanya. Sulit untuk menggambarkan seberapa besar dampaknya,” kata Gates dalam sebuah esai pada Oktober. “Ketersediaan dan terjangkau listrik merupakan faktor pembatas yang sangat besar bagi hampir semua sektor ekonomi saat ini. Menghilangkan batasan ini bisa menjadi transformasi yang sama besarnya dengan penemuan mesin uap sebelum Revolusi Industri.
Perusahaan investasi Gates’ Breakthrough Energy Ventures secara finansial mendukung perusahaan fusi seperti Commonwealth Fusion Systems, pemimpin industri, Type One Energy, dan Zap Energy. Tantangan terbesar, seperti halnya semua teknologi, adalah membangun yang pertama, tulis Gates. “Kami berada di ambang titik patah (cusp) dari banyak penemuan penting, dan semakin jelas daripada sebelumnya: masa depan energi adalah subatomik.”
Proyek Kritcher menggunakan sistem laser terbesar di dunia di laboratoriumnya di California. Ia memulai Inertia bersama Jeff Lawson, co-founder dan mantan CEO dariTwilioperusahaan komunikasi awan dan pemilik saat ini dari publikasi berita satir The Onion. Sebagai CEO, optimisme Lawson terhadap fusi tidak bisa dianggap remeh.
Inersia mengikuti ilmu pengetahuan yang terbukti, sementara perusahaan lain menggunakan pendekatan fusi yang berbeda yang belum berhasil diterapkan secara skala besar, kata Lawson. “Itulah sebabnya fusi begitu sulit diraih selama beberapa dekade. Itulah sebabnya lelucon yang sering dikatakan adalah bahwa fusi akan tercapai dalam 30 tahun, dan ini sudah 70 tahun,” kata Lawson.
“Kini tantangan besar yang kita hadapi adalah kita harus membangun laser terbesar di dunia, jadi itu akan menarik dan menyenangkan,” katanya sambil tertawa. Ia berharap dapat menyelesaikan pilot plant pertama pada pertengahan tahun 2030-an.
Inersia bukanlah pemimpin di klub fusi terkait pendanaan atau konstruksi, tetapi salah satu dari beberapa yang sedang bersaing untuk membuktikan bahwa memiliki pendekatan yang paling skalabel dan terjangkau secara global.
Ada kemungkinan akan ada banyak pemenang penggabungan akhir, kata Prakash Sharma, kepala skenario dan teknologi perusahaan riset energi Wood Mackenzie, yang memproyeksikan permintaan listrik global akan hampir dua kali lipat pada 2050, yang membutuhkan investasi sebesar 18 triliun dolar.
Sementara energi fusi mungkin masuk ke jaringan dalam satu dekade, katanya, akan lebih dekat pada 2050 atau setelahnya ketika fusi dapat berkembang untuk mengklaim bagian yang signifikan dari jaringan.
Ini adalah pertanyaan tentang kapan fusi menjadi tersedia, bukan pertanyaan apakah,” kata Sharma. “Tantangan-tantangan tersebut sedang diatasi, terutama mengingat momentum di balik teknologi-teknologi tersebut dan minat dari sejumlah pemain berbeda sepertiGoogledan Microsoft.
Bertarung melawan waktu
Sistem Fusi Commonwealth yang didukung Gates (CFS) memimpin ruang fusi dalam hal pendanaan, kontrak, dan memiliki keuntungan karena didirikan lebih awal daripada kebanyakan pada 2018 melalui spinoff dari Massachusetts Institute of Technology—jauh sebelum terobosan Livermore.
CFS baru-baru ini menandatangani perjanjian pembelian listrik dengan Google dan perusahaan energi Italia besar.Eniuntuk pembangkit fusi komersial pertamanya, ARC, yang direncanakan mulai beroperasi pada awal tahun 2030 di luar kota Richmond, Virginia. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, yang tidak menjamin keberhasilan, pembangkit berkekuatan 400 megawatt ini akan menjadi pembangkit fusi pertama di dunia yang menyuplai daya stabil ke jaringan listrik—cukup untuk memasok listrik sekitar 300.000 rumah. CFS sedang bersaing dengan pesaing seperti Helion—didukung oleh Sam Altman dari OpenAI dan SoftBank—yang bertujuan membangun pembangkit fusi di sebelah timur Seattle untuk menyuplai daya ke pusat data Microsoft.
Proyek pilot CFS, SPARC, sedang dalam pembangunan di luar Boston dan diharapkan akan dibuka pada tahun 2027.
“Di sejarah teknologi, tiba lebih dulu adalah hal yang paling penting,” kata Bob Mumgaard, co-founder dan CEO CFS.BisakimiaKami membutuhkan pembangkit listrik yang menghasilkan listrik, dan kami membutuhkannya secepat mungkin.
“Kami membangun sesuatu di New England dengan cara yang sedikit berbeda dibandingkan Silicon Valley,” tambahnya sambil tertawa.
Sementara Inersia menggunakan laser di Livermore, CFS adalah pemimpin dalam bentuk paling umum dari teknologi fusi—yang secara aneh disebut “tokamak.” Tokamak—disingkat dari chamber toroidal magnetik—menggunakan magnet kuat. Desainnya pada dasarnya melibatkan mesin besar berbentuk donat yang menahan plasma dalam medan magnet superkonduktor suhu tinggi.
Reaktor fusi thermonuklir tokamak terbesar di dunia, ITER (reaktor eksperimental termonuklir internasional) yang terlambat selama bertahun-tahun dan didukung oleh lebih dari 30 negara, tidak diharapkan mulai beroperasi hingga tahun 2035 di Prancis. CFS bertujuan untuk mengalahkan jadwal ini dengan proyek yang lebih kecil dan lebih efisien untuk pasokan listrik. Waktu akan membuktikannya.
Bahkan Mumgaard tidak yakin bahwa tokamak adalah solusi terbaik untuk energi fusi dalam jangka panjang. Tapi itu adalah yang terbaik saat ini, katanya, dan ilmuwan-ilmuwan adalah yang paling memahami pendekatan ini.
Anda perlu sampai ke sana dan membawa produk ke dunia yang bekerja. Tokamak bekerja, dan memiliki dasar ilmiah terkuat,” katanya. “ITER adalah pernyataan sebesar [$30] miliar bahwa itu kemungkinan akan bekerja. Apakah memiliki kelemahannya? Tentu saja. Tapi yang penting adalah Anda tahu apa saja kelemahannya.
Dan Mumgaard sangat yakin bahwa energi fusi akan berkembang dengan cepat dalam bentuk kurva S setelah pembangkit listrik komersial pertama beroperasi dan membuktikan ilmu pengetahuan serta teknologinya. “Dunia cukup baik dalam membangun sesuatu dengan cepat ketika sesuatu itu bisa menghasilkan uang dan ketika tidak ada banyak keterbatasan pada bahan-bahan,” katanya.
Ia optimis bahwa Google hanyalah awal dari kesepakatan-kesepakatan perusahaan besar teknologi untuk membeli tenaga fusi bagi ledakan kecerdasan buatan dan pusat data. Startup tenaga fusi telah mengamankan sekitar 10 miliar dolar dalam pendanaan swasta dalam beberapa tahun terakhir—sekitar 3 miliar dolar telah dialokasikan hanya untuk CFS—tetapi mereka masih membutuhkan jumlah yang jauh lebih besar untuk membangun fasilitas komersial. CFS juga memilikiNvidia,Mitsubishidan lainnya di antara pendukungnya.
Bagi hyperscaler, Anda memiliki pembangunan infrastruktur yang sangat memakan energi. Mereka bisa menghabiskan uang untuk teknologi baru,” kata Mumgaard. “Mereka membutuhkan banyak daya secara terpusat. Mereka membutuhkannya setiap saat. Kasus penggunaan ini sangat cocok untuk fusi. Mindsetnya juga sangat cocok untuk fusi.
Di sisi lain dunia di Selandia Baru, Ratu Mataira terkejut sebagai seorang mahasiswa di Universitas Victoria Wellington ketika pemimpin CFS datang untuk mempelajari penelitian magnet superkonduktor perguruan tingginya.
Mataira, 33 tahun, mendirikan pesaing OpenStar Technologies pada tahun 2021, dengan pendekatan “dalam keluar” terhadap tokamak. Dengan teknologi levitated dipole dari OpenStar, plasma mengelilingi magnet dan tidak dikurung di dalamnya, dalam lingkungan ruang terkendali. Susunan ini menciptakan magnetosfer yang terkendali, mirip prinsip magnetosfer yang mengelilingi Bumi, yang dihasilkan oleh kutub utara dan selatannya.
Jika terbukti, OpenStar dapat membangun reaktor fusi yang lebih kecil, lebih murah, lebih cepat dibangun, serta lebih mudah dipelihara dan dioperasikan, kata Mataira.
OpenStar secara berhasil menciptakan plasma pertamanya pada November—sepanas 540.000 derajat Fahrenheit, lebih panas daripada permukaan matahari—meskipun Mataira mengakui bahwa teknologi ini masih muda dibandingkan pesaingnya dan masih memiliki banyak yang harus dibuktikan.
“Tokamak adalah setan yang kita kenal, tetapi itu juga kelemahannya yang utama karena bukan kekuatan dasar,” kata Mataira.
Dan dia yakin bahwa memanfaatkan kekuatan bintang untuk kemanusiaan tetap merupakan suatu keharusan, katanya. Sebagian besar sains dan teknologi telah terselesaikan atau mendekati garis akhir. Yang tersisa adalah rekayasa fisik dalam skala besar dan keuangan. “Argumennya sekarang ini benar-benar masalah rekayasa, dan manusia adalah insinyur yang cukup baik. Kami tahu bagaimana menyelesaikan masalah jenis ini.”
Pembiayaan tetap menjadi masalah yang sangat nyata bagi industri tersebut, katanya, tetapi Mataira bersikeras bahwa industri yang baru berkembang ini mengambil isu ini secara serius. “Karena fusi adalah teknologi murni dan modal murni, ekonomi skala dan biaya memungkinkan kami untuk memproyeksikan kemampuan menurunkan biaya tersebut seiring berjalannya waktu. Pada akhirnya, fusi akan menjadi sumber energi yang mendominasi.”
“Fusi bukan hanya peluang sebesar miliar dolar; ini adalah peluang sebesar triliun dolar. Ini adalah jenis hal yang mengubah keseimbangan geopolitik,” kata Mataira dengan tegas.
Apa yang datang berikutnya
Perusahaan fusi lain yang didukung Gates yang membuat kesepakatan besar adalah Type One Energy, yang memiliki perjanjian tidak mengikat dengan perusahaan utilitas Tennessee Valley Authority untuk mengubah pembangkit listrik batu bara Bull Run yang telah dihentikan dua tahun lalu menjadi fusi.
Proyek Infinity Project Type One mencakup pabrik percobaan Infinity One, dan pada bulan September mengumumkan rencana untuk mengembangkan pabrik komersial pertama di Bull Run—proyek Infinity Two berkapasitas 350 megawatt.
CEO Chris Mowry melihat Infinity Two akan mulai beroperasi pada awal tahun 2030-an, menjadikan Type One sebagai kandidat kuat untuk pembangkit listrik skala grid pertama. Mowry direkrut ke Breakthrough milik Gates dari dunia fisi nuklir yang lebih tradisional, yang menyumbang kurang dari 10% dari grid global.
Pembelahan nuklir sebenarnya telah terjebak dalam kondisi seperti ini selama 30 tahun,” kata Mowry. “Dunia jelas membutuhkan banyak lebih banyak energi yang berkelanjutan dan ramah iklim, selain andal dan tangguh, dan saya pikir itu adalah fusi.
Type One menggunakan teknologi fusi stellarator, yang merupakan variasi literal dari desain tokamak dengan menambahkan kumparan eksternal yang menciptakan medan magnetik berputar untuk mengontrol aliran plasma secara lebih baik. Kerugiannya adalah bahwa stellarator lebih rumit dan mahal dibandingkan tokamak yang lebih standar. Mowry berpendapat bahwa stellarator menghilangkan masalah ketidakstabilan tokamak yang masih belum terselesaikan.
Teknologi magnetik berbentuk donat pada stellarator dan tokamak mengalami kesulitan dengan ketidaksempurnaan atau lubang yang disebut sebagai celah dalam sistem pembungkus magnetik mereka, memungkinkan partikel atau elektron yang tidak terkendali untuk kabur, mengganggu reaksi fusi yang berkelanjutan dan merusak kinerja. Pemodelan modern dan komputasi superkomputer membantu memprediksi dan memperbaiki kelemahan tersebut, tetapi masih diperlukan kemajuan lebih lanjut.
Berbeda dengan pengembang fusi lainnya, Type One hanya bertujuan untuk merancang dan memproduksi peralatan untuk pembangkit listrik—bukan memiliki dan mengoperasikannya—yang secara dramatis mengurangi biaya modalnya dan mempercepat potensi Type One untuk meningkatkan produksi.
Mowry mempromosikan keuntungan fusi dari sudut pandang bahan dan regulasi politik. Misalnya, fusi tidak memerlukan beton kelas nuklir yang mahal seperti pada reaktor nuklir tradisional yang membentuk domed pelindung untuk radiasi nuklir.
Dan pemerintah Amerika Serikat tidak membuat fusi melewati hambatan izin regulasi yang sama seperti fisi, mempercepat prosesnya potensialnya menjadi beberapa bulan alih-alih tahun. Secara khusus, Komisi Regulasi Nuklir akan memberikan lisensi proyek fusi di bawah cakupan terbatas kerangka bahan sisa miliknya.
‘[Fusion] tidak terkait dalam regulasi non-proliferasi nuklir dan pembatasan ekspor,’ kata Mowry. ‘Anda seharusnya mampu membangun salah satu dari benda ini dalam tiga hingga lima tahun ketika Anda menguasainya.’
Sementara pemerintahan Trump menargetkan dan menyerang energi terbarukan, khususnya proyek tenaga angin, Gedung Putih mendukung teknologi fusi yang dikembangkan di laboratorium nasional negara tersebut.
Menteri Energi Amerika Serikat Chris Wright mengunjungi fasilitas SPARC CFS pada 29 September, menyatakan bahwa fusi akan membantu “keunggulan energi Amerika mencapai tingkat yang lebih tinggi.”
Jefferies adalah salah satu dari sedikit perusahaan bank investasi yang meneliti ruang fusi, dan analis transisi energi Charles Boakye melihat fusi menjadi bagian penting dari jaringan listrik.
Boakye awalnya khawatir bahwa fusi akan terjebak dalam “perdebatan iklim” yang berpihak di Amerika Serikat. “Saya pikir sekarang perdebatannya adalah tentang perjalanan energi, dan mungkin memiliki dukungan politik yang lebih luas dan kurang kontroversial.”
Tetapi akan membutuhkan waktu tambahan sekitar 15 hingga 20 tahun setelah pembangkit listrik komersial pertama mulai beroperasi untuk benar-benar membuat perbedaan—dan itu adalah jalur waktu yang cepat dan optimis, katanya. “Dibutuhkan 25 tahun bagi energi surya untuk mencapai satu terawatt [secara global], lalu hanya dua tahun untuk mencapai terawatt kedua. Setelah Anda mencapai titik infleksi tersebut, Anda mulai melihat peningkatan nyata,” kata Boakye.
Tetapi potensi fusi adalah jauh lebih besar, katanya. Fusi sangat padat dan kuat dalam energinya, sehingga bisa menjadi “sumber energi terakhir” ketika akhirnya dioptimalkan untuk jaringan listrik.
Bergerak dari kayu ke batu bara ke gas, kita selalu meningkatkan kerapatan energi,” kata Boakye. “Fusi akan menjadi sumber terakhir dari kerapatan energi.
Dan, seperti yang dikatakan Mataira dari OpenStar, jam terus berdetak.
Jika kita bekerja menuju tujuan iklim 2050, dan kita belum memulai prosesnya sampai akhir 2030an saat sebenarnya mengembangkan dan menerapkan sistem ini, maka itu hampir terlambat.
Cerita ini pertama kali ditampilkan diBisakimia
- Ketika banyak lulusan bingung cari kerja, talenta informatika justru jadi rebutan industri - March 6, 2026
- Perpustakaan setempat akan menyelenggarakan simposium tentang kesehatan mental siswa segera - March 6, 2026
- Sosok Prof Rusydi Sulaiman, Guru Besar yang sempat takut dengan bahasa Inggris - March 6, 2026
Leave a Reply