Mengatasi Kemacetan Energi Nuklir: Bagaimana Konversi Thorium ke Uranium Mengubah Keamanan Energi Global

China telah mencapai apa yang telah dikejar oleh program nuklir Barat selama beberapa dekade—menunjukkan konversi thorium-ke-uranium yang berkelanjutan dalam sebuah reaktor cairan logam yang beroperasi. Prestasi ini menandai momen penting dalam teknologi nuklir generasi berikutnya, dengan implikasi mendalam untuk kemandirian energi global dan strategi pengurangan karbon.

Terobosan Teknis: Apa yang Membuat Ini Berbeda

Reaktor cairan thorium eksperimental (TMSR), yang dibangun oleh Institut Fisika Terapan Shanghai dari Akademi Ilmu Pengetahuan China (SINAP) di Gurun Gobi, telah berhasil memvalidasi proses konversi bahan bakar yang mengubah thorium-232, unsur yang melimpah tersedia, menjadi uranium-233—bahan fisi yang mampu mempertahankan reaksi fisi nuklir. Sejak mencapai kritis operasional pada Oktober 2023, reaktor ini telah menghasilkan energi termal yang andal sekaligus menghasilkan data eksperimen yang mengonfirmasi transformasi ini.

Berbeda dengan reaktor nuklir konvensional yang bergantung pada batang bahan bakar uranium padat, TMSR menggunakan bahan bakar cair yang tergantung dalam garam fluorida cair. Desain dengan dua fungsi ini berfungsi sebagai sumber bahan bakar sekaligus media pendingin, memungkinkan pengisian bahan bakar secara terus-menerus tanpa menghentikan operasi. Menurut Li Qingnuan, deputi direktur di SINAP, pendekatan ini secara dramatis meningkatkan efisiensi bahan bakar sekaligus secara drastis meminimalkan produksi limbah radioaktif jangka panjang—mengatasi salah satu kekhawatiran lingkungan paling persistens dari industri nuklir.

Mengapa Thorium Lebih Penting dari Sebelumnya

Terobosan reaktor ini berpusat pada siklus mandiri: thorium menyerap neutron di dalam reaktor itu sendiri dan menjadi uranium-233, yang kemudian berpartisipasi dalam reaksi rantai fisi. Proses “bakar sambil membiakkan” ini berarti pengisian bahan bakar terjadi secara internal, menghilangkan kebutuhan akan fabrikasi eksternal yang mahal dan menciptakan potensi energi yang hampir tak terbatas dari satu muatan thorium.

Bagi China secara khusus, teknologi ini mengatasi kerentanan energi yang kritis. Saat ini, negara tersebut mengimpor lebih dari 80 persen uranium-nya, meninggalkan sektor nuklirnya terbuka terhadap ketegangan geopolitik dan volatilitas harga komoditas. Thorium, sebaliknya, jauh lebih melimpah di wilayah China. Perkiraan konservatif menempatkan cadangan thorium China antara 1,3 dan 1,4 juta ton, dengan konsentrasi di tambang Bayan Obo di Mongolia Dalam saja cukup untuk memberi daya kepada negara selama lebih dari seribu tahun.

Keunggulan Perbandingan Dibanding Infrastruktur Nuklir Tradisional

Reaktor cairan garam generasi keempat yang berbasis bahan bakar thorium menawarkan berbagai keunggulan dari segi keselamatan dan efisiensi. Mereka beroperasi pada tekanan atmosfer alih-alih membutuhkan wadah penahanan bertekanan tinggi, menggunakan garam yang secara kimia stabil yang menyimpan bahan radioaktif dan secara signifikan mengurangi risiko ledakan dan kebocoran. Arsitektur yang secara fundamental berbeda ini mewakili perubahan paradigma dari desain reaktor air ringan yang telah mendominasi energi nuklir global selama lima dekade.

Timeline pengembangan sendiri menegaskan kemampuan eksekusi China. Pembangunan dimulai pada 2018, mendapatkan persetujuan dari kementerian lingkungan hidup untuk beroperasi pada 2022, mencapai kritis pertama pada Oktober 2023, mencapai kapasitas operasional penuh pada pertengahan 2024, dan menyelesaikan eksperimen muatan bahan bakar thorium pertama di dunia sebelum akhir tahun. China saat ini mengoperasikan lebih banyak reaktor nuklir dalam pembangunan daripada semua negara lain digabungkan, dan timeline konstruksi berjalan sekitar dua kali lipat kecepatan pesaing Barat.

Konteks Lebih Luas: Mengapa Ini Penting untuk Masa Depan Energi

Sementara Amerika Serikat, Prancis, dan Jepang telah mengeksplorasi konsep reaktor thorium, tidak ada yang berhasil beralih dari status eksperimen ke operasional. TMSR China merupakan demonstrasi berkelanjutan pertama yang menghasilkan data secara global. Ini menempatkan China sebagai pemimpin de facto dalam arena teknologi yang telah lama dianggap oleh program nuklir Barat sebagai masa depan keamanan energi namun berulang kali gagal dikomersialisasi.

Dimensi ekonomi memperkuat trajektori ini. Selama lima puluh tahun terakhir, biaya pembangunan reaktor nuklir di AS meningkat secara signifikan, sementara China telah mengurangi biaya konstruksinya sekitar setengahnya. Keunggulan biaya ini, dipadukan dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, menciptakan kesenjangan yang semakin melebar dalam pengembangan infrastruktur nuklir antara China dan negara-negara Barat.

Institut Ilmu Pengetahuan China memulai program TMSR pada 2011 sebagai bagian dari strategi nasional komprehensif untuk mengembangkan sistem energi berkelanjutan dan mencapai pengurangan emisi karbon. Tonggak konversi thorium-ke-uranium yang berhasil menandai kedewasaan investasi selama satu dekade dalam teknologi fisi canggih tersebut, dengan aplikasi langsung untuk pembangkit listrik dan potensi jangka panjang untuk aplikasi panas industri serta keamanan bahan bakar di seluruh Asia dan seterusnya.