Yıllardır beklenen an: Füzyon reaktörü ile birinci defa ampul yakıldı

Füzyon gücünü ticarileştirme yarışında değerli bir kilometre taşı daha geride kaldı. ABD merkezli Realta Fusion, füzyon tepkisinden elde edilen elektriği direkt kullanarak birden fazla ampulü çalıştırmayı başardığını açıkladı. Şirket, bunun özel bölüm tarafından kamuoyuna duyurulan birinci direkt elektrik üretimi gösterimi olduğunu belirtiyor.

Amaç daha verimli füzyon santralleri geliştirmek

2022 yılında ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndaki National Ignition Facility (NIF), füzyon araştırmalarında tarihi bir muvaffakiyete imza atmıştı. 192 yüksek güçlü lazerin kullanıldığı deneyde döteryum-trityum yakıt kapsülüne 2,05 megajul güç verilirken füzyon tepkisi 3,15 megajul enerji üreterek yaklaşık yüzde 50 net güç çıkarı sağladı. Denetimli bir füzyon deneyinde birinci defa tepkiden, direkt sisteme aktarılan lazer gücünden daha fazla güç elde edilmesi ticari füzyon santrallerine giden yolda değerli bir dönüm noktası olarak değerlendirilmişti. Lakin füzyon teşebbüslerinin önündeki asıl maksat, bu teknolojiyi ekonomik olarak uygulanabilir hale getirecek ölçekte elektrik üretmek.

Geleneksel yaklaşım, daha yüksek sıcaklıklara ulaşarak daha fazla ısı üretmek ve bu ısıyla daha büyük buhar türbinlerini çalıştırmak üzerine heyeti. Realta Fusion ise füzyon tepkisinde ortaya çıkan enerjiyi direkt elektriğe dönüştürmeyi hedefliyor. Şirkete nazaran bu prosedür çok daha yüksek randıman sunma potansiyeline sahip.

Elde edilen elektrikle ampul yakıldı

Wisconsin merkezli şirket, 19 Haziran’da gerçekleştirdiği deneyde gösterim hedefli WHAM isimli füzyon aygıtından direkt elde edilen elektrikle birkaç ampulü çalıştırmayı başardı. Realta Fusion CEO’su ve kurucu ortağı Kieran Furlong, deneyin plazmadan direkt elektrik çekilebildiğini gösterdiğini ve bunun teknolojinin geleceği açısından önemli bir ispat olduğunu tabir etti. Bu arada WHAM (Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror) isimli deneysel füzyon sistemi klasik tokamak dizaynlarından farklı olarak manyetik ayna (magnetic mirror) mimarisini kullanıyor. Şişe gibisi bir reaktör yapısına sahip bu dizaynda plazma, güçlü mıknatıslarla hapsediliyor.

Şirket, ticari reaktörlerinde bu direkt elektrik dönüşümünü plazmayı yine ısıtmak için kullanmayı planlıyor. Füzyon reaktörlerinde plazmanın yüksek sıcaklıkta tutulması önemli ölçüde güç gerektiriyor. Furlong’un verdiği bilgilere nazaran geliştirilen doğrudan güç dönüşüm sistemi yaklaşık yüzde 90 verimlilik sunuyor. Buna karşılık günümüzdeki fisyon nükleer santrallerinde kullanılan buhar türbinlerinin verimliliği yaklaşık yüzde 33 düzeyinde bulunuyor.

Ticari santrallere tesiri büyük olabilir

Füzyon santralleri de başka tüm güç tesisleri üzere ürettikleri elektriğin bir kısmını kendi sistemlerini çalıştırmak için tüketiyor. Bu sebeple reaktörün net güç karı elde edebilmesi büyük kıymet taşıyor. Realta Fusion, direkt güç dönüşümünün bu eşiğin aşılmasını kolaylaştıracağını düşünüyor.

Şirketin ticari reaktörlerinde kullanmayı planladığı döteryum-trityum yakıtlı füzyon tepkilerinde açığa çıkan gücün yaklaşık yüzde 20’si, alfa parçacıkları olarak bilinen yüklü helyum çekirdeklerinden oluşuyor. Realta, geliştirdiği prototip elektrik dönüştürücüsünü reaktörün çıkışına yerleştirerek bu alfa parçacıklarından güç topladı. Sistem, 100 volt tansiyonda birkaç amper elektrik üretmeyi başardı. Bu da birkaç ampulü yakmaya yetti.

Şirkete nazaran ticari ölçekte kurulacak santrallerde bu dönüştürücüler, plazmayı tekrar ısıtacak kadar güç sağlayabilecek Furlong, bu yaklaşımın ticari bir füzyon santralinin toplam elektrik üretimini yüzde 20 ila 30 oranında artırabileceğini ve reaktörün ekonomik açıdan daha rekabetçi hale gelmesine katkı sağlayacağını söyledi.

Rakipler de tıpkı formülü hedefliyor

Realta Fusion, direkt elektrik dönüşümünü kamuoyuna açık formda gösteren birinci özel şirket olduğunu öne sürse de bu teknolojiye yönelen tek teşebbüs değil. OpenAI CEO’su Sam Altman tarafından desteklenen Helion da reaktör dizaynında direkt güç dönüşümünü temel teknolojilerden biri olarak görüyor. Fakat şirket şimdi bu alanda kamuya açık bir gösterim gerçekleştirmiş değil.

Kaynak : Donanimhaber