Terobosan Proxima Fusion Membawa Fusi Nuklir Komersial Lebih Dekat

Dekarbonisasi sektor energi sangat penting untuk mengatasi tantangan perubahan iklim. Kebutuhan akan sumber energi bebas karbon semakin meningkat karena munculnya teknologi baru seperti kecerdasan buatan (AI), yang mengonsumsi banyak energi.

Selain listrik bersih, terdapat juga permintaan energi yang meningkat untuk menghasilkan panas bebas karbon, desalinasi air, dan penangkapan karbon langsung dari atmosfer.

Sementara sumber energi terbarukan seperti tenaga surya, angin, dan panas bumi semakin populer, ada opsi yang lebih kuat yang menawarkan keandalan tinggi, kapasitas tinggi, dan konsistensi dengan jejak karbon yang relatif rendah.

Sumber energi bebas karbon yang kuat itu adalah pembangkit listrik tenaga fusi, yang bertujuan menyediakan sebagian besar kebutuhan energi bersih dunia di masa depan.

Tenaga Fusi Adalah Cara Mempercepat Dekarbonisasi

Fusi termasuk salah satu sumber energi paling ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi atmosfer berbahaya. Ini berarti fusi tidak berkontribusi pada emisi gas rumah kaca (GRK) dan, secara tidak langsung, pemanasan global. 

Pada saat yang sama, perkiraan menunjukkan bahwa harga energi fusi akan kompetitif bahkan pada tahap pengembangan teknologinya yang relatif awal. Studi memperkirakan biaya kapasitas untuk pembangkit listrik fusi masa depan dalam kisaran 1–10$/W, menghasilkan perkiraan biaya energi fusi antara 20–100 $/MWh.

Proses fusi menggabungkan dua unsur ringan menjadi inti yang lebih berat sambil melepaskan energi besar. Reaksi terjadi dalam keadaan materi yang disebut plasma, yaitu gas panas bermuatan yang terdiri dari ion positif dan elektron yang bergerak bebas dengan sifat unik.

Ini berbeda dengan fisi, di mana unsur berat dipisahkan menjadi fragmen. Untuk bahan bakar, fusi menggunakan sumber seperti hidrogen dan litium, yang melimpah dan mudah diakses.

Sekarang, reaktor fusi adalah perangkat yang menggunakan fusi nuklir untuk menghasilkan listrik. ITER Tokamak adalah reaktor fusi terbesar dan terkuat di dunia. 

ITER adalah proyek penelitian dan rekayasa fusi nuklir internasional yang melibatkan China, Uni Eropa, India, Jepang, Korea, Rusia, dan Amerika Serikat yang bertujuan menghasilkan energi melalui proses fusi yang mirip dengan matahari dan bintang-bintang.

Mereplikasi fusi nuklir ini pada skala industri di Bumi dapat menyediakan energi bersih, aman, dan terjangkau yang hampir tak terbatas. Oleh karena itu, upaya terus‑menerus telah dilakukan untuk mereplikasi dan memanfaatkan energi darinya.

Klik di sini untuk mempelajari apa yang membuat fusi nuklir menjadi solusi energi bersih utama.

Memperkenalkan Tenaga Fusi yang Layak Secara Komersial

Sudah beberapa dekade sejak para ilmuwan pertama kali memahami teori fusi nuklir. Sejak itu, proyek berskala besar telah berupaya menutup kesenjangan menuju pembangkit listrik fusi dengan pendekatan penahanan magnetik.

Ini mencakup program tokamak bola STEP di Inggris, tokamak SPARC di Amerika Serikat, dan CFETR di China, serta tokamak ITER.

Sementara tokamak telah dipandang sebagai jalur paling menjanjikan menuju pembangkit listrik fusi, mereka menghadapi tantangan karena rentan terhadap gangguan plasma. Ini menimbulkan tantangan signifikan bagi operasi yang layak secara komersial. Akibatnya, penelitian sedang dilakukan untuk menyelesaikan masalah ini melalui metode prediksi dan mitigasi. Namun, belum ada demonstrasi eksperimental yang menunjukkan kelayakan pembangkit listrik hingga saat ini.

Sebuah paper penelitian¹ dari startup Jerman Proxima Fusion menunjukkan stellarator quasi‑isodynamic (QI) pertama dengan kehilangan partikel cepat yang rendah. Desain reaktor energi fusi dipercaya untuk menawarkan jalur tercepat menuju tenaga fusi yang layak secara komersial.

Dinamai Stellaris, ia “dirancang untuk beroperasi dalam mode kontinu dan secara intrinsik stabil,” kata co‑founder dan CEO Proxima Francesco Sciortino. “Tidak ada desain pembangkit listrik fusi lain yang belum terbukti mampu melakukan hal itu.”

Sementara stellarator mirip dengan tokamak dalam hal sifat penahanan energi yang sebanding, desainnya menghindari gangguan plasma yang dipicu arus. Stellarator ini tanpa arus toroidal bersih dalam plasma memiliki kemampuan untuk beroperasi dalam keadaan stabil. Ini berarti mereka secara intrinsik mengurangi kelelahan termal dan mekanik komponen serta menghilangkan kebutuhan akan sistem penggerak arus plasma yang mahal. 

Jadi, stellarator memiliki beberapa keunggulan dibandingkan tokamak, seperti lebih stabil dan membutuhkan daya lebih sedikit untuk beroperasi. Ketidakhadiran batas kepadatan mirip Greenwald pada stellarator, di sisi lain, berarti mereka dapat beroperasi pada kepadatan yang jauh lebih tinggi, yang menguntungkan karena skala daya fusi yang menguntungkan dengan kepadatan bahan bakar. 

Sekarang, stellarator QI sangat menjanjikan untuk aplikasi reaktor karena secara inheren mengurangi arus yang diinduksi sendiri. Di antara opsi stellarator yang diteliti, stellarator modular, low‑shear, QI memiliki tingkat kesiapan teknologi tertinggi, yang sedang dieksplorasi di stellarator terbesar di dunia, Wendelstein 7‑X. Ini merupakan hasil pendanaan lebih dari €1,3 miliar dari Pemerintah Federal Jerman dan Uni Eropa.

W7‑X mulai beroperasi satu dekade yang lalu tetapi baru mencapai spesifikasi desain penuh beberapa tahun yang lalu. Eksperimen W7‑X kini telah mencapai pengurangan transportasi neoklasik ke tingkat di mana turbulensi menjadi penggerak utama transportasi panas dalam plasma. 

Ini berarti stellarator yang dioptimalkan kini dapat dirancang untuk mencapai tingkat transportasi neoklasik yang serupa dengan tokamak. Akibatnya, stellarator yang dioptimalkan secara fundamental dibatasi oleh kendala fisik yang sama dengan tokamak sekaligus mempertahankan stabilitas penting stellarator.

Namun, sementara Wendelstein 7‑X dikembangkan untuk penelitian dan berada di Institut Max Planck untuk Fisika Plasma (IPP) di Jerman, Stellaris suatu hari dapat memasok listrik ke jaringan.

“IPP adalah pelopor optimasi stellarator. Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah dapat merancang stellarator yang properti fisiknya diprediksi untuk memberikan kinerja yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ini masih menyisakan banyak tantangan teknologi dan rekayasa, masalah yang telah ditangani dengan berani oleh Proxima Fusion bekerja sama dengan IPP dalam studi pertama semacam ini,” kata Prof. Dr Per Helander, kepala Divisi Teori Stellarator di Max Planck IPP. “Ini adalah pekerjaan penting dan diperlukan dalam jalur menuju pembangkit listrik fusi, yang kami harap dapat dipercepat melalui kolaborasi ini.”

Desain akan terwujud dengan demonstrator pertama Proxima, yang diperkirakan untuk selesai dalam enam tahun. Stellarator demo Alpha akan menjadi perangkat fusi pertama yang menampilkan produksi energi bersih dalam keadaan stabil. 

Ini akan meletakkan dasar bagi reaktor fusi 1GW pertama perusahaan, yang diharapkan dapat dioperasikan pada suatu waktu di tahun 2030‑an.

Memanfaatkan AI untuk Mengatasi Tantangan Terbesar

Berasal dari Institut Max Planck untuk Fisika Plasma, Proxima yang berbasis di Munich mengumpulkan dana €20 juta pada musim panas lalu untuk membangun generasi pertama pembangkit listrik fusi berbasis stellarator QI dengan superkonduktor suhu tinggi dan menjadikan fusi sebagai bisnis yang layak.   

Putaran benih yang dipercepat dan oversubscribed dipimpin oleh firma VC Swiss Redalpine dengan partisipasi dari DeepTech & Climate Fonds yang didukung pemerintah Jerman, Bayern Kapital yang didukung pemerintah Bavaria, dan Yayasan Max Planck.

Investor yang sudah ada, termasuk Tomorrow Fund, Wilbe, High‑Tech Gründerfonds, UVC Partners, dan Plural, juga meningkatkan investasi pra‑seed mereka.

Fokus Proxima Fusion, seperti yang kami jelaskan, adalah stellarator QI, yang dikatakan menjanjikan sumber energi yang aman, bebas karbon, dan secara efektif tak terbatas. Stellarator adalah cincin magnet berbentuk donat. Magnet‑magnet ini diposisikan secara presisi dan dapat menahan plasma.

Pada saat itu, perusahaan mencatat bahwa hasil optimasi stellar telah mengganggu bidang fusi nuklir, memungkinkan penanganan tantangan dengan pendekatan yang berfokus pada rekayasa dan simulasi serta memanfaatkan komputasi canggih.

Kemajuan dalam daya komputasi adalah yang memungkinkan Proxima Fusion mengatasi tantangan terbesar dengan stellarator — kompleksitas merancang dan membangunnya. Kompleksitas inilah yang membuat ilmuwan memilih tokamak pada tahun 1960‑an. 

Namun, superkomputer AI kini membantu tim Proxima, yang mencakup insinyur dari Google, SpaceX (SPCX ), Tesla (TSLA ), MIT, dan McLaren Formula‑1, dalam merancang desain reaktor fusi mereka.

AI memungkinkan perusahaan untuk dengan cepat mengulang desain reaktor fusi terbaik berdasarkan parameter kunci seperti biaya, efisiensi, dan ketersediaan material. Ini menghilangkan kebutuhan untuk membangun banyak prototipe, memungkinkan Proxima mulai membangun demonstrator yang berfungsi segera. Menurut Sciortino:

“Pemahaman tentang geometri kompleks dan konsekuensinya adalah segala hal dalam stellarator. AI membantu Proxima menemukan pola yang menghasilkan desain yang lebih sederhana, lebih cepat, dan lebih murah.” 

Stellaris, di sini, dirancang untuk menghasilkan lebih banyak daya per unit volume dibandingkan stellarator lain. Untuk ini, magnet superkonduktor suhu tinggi (HTS) digunakan untuk menciptakan medan magnet yang lebih kuat. Ini tidak hanya memungkinkan pengurangan ukuran tetapi juga memungkinkan reaktor yang lebih efisien, hemat biaya, dan lebih cepat dibangun. 

Perusahaan juga hanya menggunakan material yang sudah ada, yang berarti reaktor dapat dibangun dengan rantai pasokan yang tersedia.

“Untuk pertama kalinya, kami menunjukkan bahwa pembangkit listrik fusi berbasis stellarator QI‑HTS memungkinkan. Desain Stellaris mencakup cakupan fisika dan analisis rekayasa yang tak tertandingi dalam satu desain yang koheren. Untuk mewujudkan energi fusi, kami kini perlu melanjutkan ke desain rekayasa penuh dan terus mengembangkan teknologi pendukung.” 

– Dr. Jorrit Lion, co‑founder dan chief scientist Proxima Fusion

Dengan semua hasil ini, Ian Hogarth, seorang partner di Plural, mengatakan Proxima telah membuktikan apa yang ingin dicapai dengan Stellaris posisi:

“Stellarator QI‑HTS sebagai teknologi terdepan dalam perlombaan global menuju fusi komersial.”

Perusahaan berencana magnet demo Stellarator Model Coil (SMC) pada 2027, yang akan menguji dan memvalidasi teknologi di balik kumparan yang digunakan dalam reaktor, membuktikan kelayakan penggunaan material HTS dalam sistem kumparan magnetik yang kompleks. Ini akan sepenuhnya mengurangi risiko teknologi HTS sebelum membangun perangkat stellarator skala penuh seperti “Alpha,” yang diperkirakan untuk mencapai produksi energi fusi bersih. 

“Mengingat meningkatnya permintaan energi global dan kebutuhan yang semakin mendesak untuk keamanan energi Eropa, membuka energi tak terbatas dan bersih melalui fusi belum pernah lebih mendesak, dan Proxima berkomitmen memimpin Eropa menuju masa depan yang didukung energi fusi.”

– Sciortino

Klik di sini untuk mempelajari bagaimana AI membantu meningkatkan fusi nuklir.

Dorongan Besar Nuklir di Antara Perusahaan Teknologi Besar

Menariknya, bukan hanya perusahaan kecil swasta tetapi bahkan organisasi publik besar yang membuat kemajuan di bidang ini. Meskipun mereka berinvestasi dalam pembangkit listrik fusi, fokus mereka terutama pada reaktor modular kecil (SMR), yang bukan pembangkit listrik fusi melainkan jenis reaktor fisi nuklir. SMR ini tidak hanya cepat dioperasikan karena konstruksinya memakan waktu lebih singkat, tetapi juga lebih efisien dibandingkan reaktor nuklir skala besar yang didorong oleh kegilaan AI.

Dianggap sebagai pendorong utama pertumbuhan ekonomi di masa depan, baik sektor swasta maupun pemerintah telah menginvestasikan miliaran dolar dalam penelitian pembangkit listrik fusi karena masih berada pada tahap eksplorasi dan belum dipublikasikan.

Fusi nuklir sebenarnya telah diteliti selama sekitar 75 tahun, dan meskipun begitu, belum menghasilkan energi bersih secara signifikan. Menurut laporan Big Ideas for 2025 dari Ark Invest milik Cathie Wood, sementara perusahaan fusi swasta menjanjikan terobosan dalam beberapa tahun mendatang, “komersialisasi dapat memakan waktu sekitar 15 tahun lagi.”

1. Microsoft

Tahun lalu pada September, Microsoft (MSFT ) mengamankan kesepakatan dengan Constellation Energy

untuk membuka kembali pembangkit nuklir Three Mile Island guna membantu raksasa teknologi tersebut memenuhi permintaan energi yang melambung. Fasilitas ini ditutup pada 2019 tetapi akan dibuka kembali pada 2028 dan akan beroperasi setidaknya hingga 2054.

(CEG )

“Keputusan di sini adalah simbol paling kuat dari kebangkitan kembali tenaga nuklir sebagai sumber energi bersih dan andal,” kata Joe Dominguez, CEO Constellation Energy Corp. (CEG), perusahaan dengan kapitalisasi pasar $75.7 bln yang sahamnya saat ini diperdagangkan pada $241.65, naik 7.65% YTD.

Produsen energi bebas karbon terbesar di AS, Constellation mengoperasikan armada pembangkit nuklir. Pengoperasian kembali Three Mile Island akan menyediakan lebih dari 800 MW tenaga, semua akan dibeli oleh Microsoft di bawah kesepakatan pasokan listrik selama 20 tahun.

Selain itu, Microsoft memiliki kontrak dengan Helion untuk membeli listrik dari pembangkit listrik fusi pertamanya setelah mulai menghasilkan listrik pada 2028.

Dengan kapitalisasi pasar $2.95 triliun, saham MSFT saat ini diperdagangkan pada $398.60, turun 5.81%. Perusahaan membayar dividen sebesar 0.84%. Untuk Q4 2024, perusahaan melaporkan pendapatan $69.63 miliar, pertumbuhan 12.3% tahun ke tahun, sementara laba per saham (EPS) sebesar $3.23.

Microsoft memimpin dalam komersialisasi AI, dengan bisnis kecerdasan buatannya mencapai $13 miliar dalam pendapatan tahunan tahun ini. Ini berkat kemitraan eratnya dengan pembuat ChatGPT, OpenAI. Perusahaan juga merilis asisten AI bermerk Copilot tahun lalu.

2. Google

Google telah bermitra dengan Kairos Power untuk sebanyak tujuh SMR dengan total kapasitas 500 megawatt. Ini akan membantu startup berusia tujuh tahun tersebut meluncurkan reaktor komersial pertamanya pada akhir kuartal ini dan reaktor tambahan pada 2035. Kairos juga memperoleh pendanaan $300 juta dari Departemen Energi AS untuk proyek Hermes, sebuah pembangkit demonstrasi reaktor nuklir.

Menyebut kesepakatan ini “landmark,” Michael Terrell, senior director energi dan iklim Google, berkata:

“Kami merasa nuklir dapat memainkan peran penting dalam membantu kami memenuhi permintaan, dan membantu kami memenuhi permintaan secara bersih dan sepanjang waktu.”

Selain mendukung pertumbuhan bersih, Terrel percaya energi nuklir akan membantu mereka “menyampaikan kemajuan AI.” Lebih jauh lagi, jika proyek ini berskala global, hal itu juga dapat membantu Google “memberikan manfaat besar bagi komunitas dan jaringan listrik di seluruh dunia,” tambahnya.

Selain itu, Google juga telah berinvestasi di TAE Technologies, sebuah perusahaan yang beroperasi secara tertutup selama bertahun‑tahun dan telah mengumpulkan lebih dari satu miliar dolar untuk mengembangkan tenaga fusi. Google telah bermitra dengan TAE sejak 2014.

Dengan kapitalisasi pasar $2.08 triliun, saham GOOGL saat ini diperdagangkan pada $171.65, turun 10.05%. Perusahaan membayar dividen sebesar 0.47%. Untuk 4Q24, perusahaan induknya, Alphabet (GOOG ), melaporkan pendapatan $96.47 miliar dan EPS $2.15. 

Perusahaan melaporkan pendapatannya sebesar $11.96 miliar, didorong oleh ledakan AI, meskipun masih tertinggal di belakang Microsoft dan Amazon (AMZN ). Perusahaan memperkirakan belanja modal $75 miliar tahun ini, didorong oleh pembangunan pusat data dan infrastruktur untuk AI.

Kesimpulan

Minat pada energi nuklir, baik fusi maupun fisi, meningkat pesat seiring dunia mencari sumber daya bersih dan andal untuk memenuhi permintaan energi yang meningkat, mendukung inisiatif AI, dan mencapai target ambisius net‑zero karbon. 

Ketika berbicara tentang energi fusi, secara historis, tokamak digunakan sebagai perangkat penahanan magnetik dalam reaktor fusi. Namun, sementara mereka menjaga plasma tetap panas, stellarator kini mendapat perhatian karena kemampuannya menjaga plasma tetap stabil. Dengan AI yang mengatasi tantangan terbesar stellarator—kompleksitas—mereka dapat menjadi opsi pilihan untuk pembangkit energi fusi masa depan.

Di sini, Proxima Fusion memimpin upaya menuju solusi yang layak secara komersial dengan memanfaatkan desain berbasis AI, superkonduktor suhu tinggi, dan teknologi stellarator. Dengan demonstrator pertamanya yang dijadwalkan selesai dalam enam tahun dan rencana reaktor fusi 1GW pada tahun 2030‑an, Proxima menetapkan standar baru dalam perlombaan membuka sumber daya tak terbatas dan bebas karbon. 

Seiring permintaan energi global meningkat dan urgensi dekarbonisasi semakin intens, fusi dengan cepat menjadi realitas yang akan datang!

Klik di sini untuk mempelajari tentang proyek fusi nuklir komersial pertama yang diumumkan.

Referensi Studi:

1. Lion, J., Anglès, J.-C., Bonauer, L., et al. (2025). Stellaris: A high-field quasi-isodynamic stellarator for a prototypical fusion power plant. Fusion Engineering and Design, In Press, Corrected Proof, 114868. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2025.114868