Füzyon ile sınırsız ve temiz enerji mümkün mü?

Almanya denemelere başladı
Birisi nükleer füzyon santrali olabilir
Yorumlar

Tüm dünyada fosil kaynakları terk etmeye ve yenilebilir enerjiden daha çok faydalanmaya yönelik hareketlilik gün geçtikçe hızlanıyor. Özellikle rüzgar, güneş ve dalga enerjilerden elektrik üretilmesi için yeni faaliyet alanları açılırken sınırsız ve temiz, neredeyse sıfır karbon emisyonuna sahip, enerjinin üretilmesi için üzerinde çalışılan bir alan var: Füzyon enerjisi

Güneşte sürekli olarak bulunan füzyon enerjisine ulaşmak için öncelikle iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu daha ağır bir element oluşturması sağlanır. Bu dönüşüm sırasında, kütle farklılığından dolayı, açığa çıkan enerji ise Einstein’ın E = mc² formülüyle hesaplanabilen füzyon enerjisini oluşturur.

Füzyon enerjisi üzerine ilk somut çalışmalar 90’lı yıllarda başlamış olsa da bunun günümüzde halen teoriden pratiğe tam anlamıyla dökülememesinin temel iki nedeni var: Elementleri bir araya getirmek için 30-40 milyon santigrat derece ile sağlanan çok büyük bir kuvvete ihtiyaç duyuluyor olması ve bu sıcaklık sonucu ortaya çıkan hidrojen plazmasının reaktörün yüzeyine değmemesi için manyetik alan oluşturularak havada tutma zorunluluğu.

Bu problemlere rağmen şu sıralar dünyanın gözü kulağı iki reaktörden gelecek haberleri bekliyor: Almanya'daki Wendelstein 7-X füzyon reaktörü ve Fransa'daki Uluslararası Termonükleer Deney Reaktörü(ITER).

Almanya denemelere başladı

Geçtiğimiz yılın şubat ayında, 19 yıllık bir çalışma ve harcanan 1 milyar euronun ardından ilk defa test edilen W7-X reaktörü ‘’stellarator’’ isimli yapısı sayesinde manyetik alan oluşturarak plazmanın reaktörün yüzeyiyle temas etmesini engelliyor. Diğer reaktörlerin ‘’tokamak’’ isimli halka yapısının aksine kıvrımlı bir yapıya sahip olan ‘’stellarator’’ plazmanın reaktörün yüzeyine temas etmesiyle reaktörü eriterek çevreye sızma ihtimalini ortadan kaldırıyor.

2005 Yılında yapımına başlanan ve 20 milyar euro harcanan ITER ise henüz çalışmalarına başlamış değil; ilk plazmanın 2025’in aralık ayında üretilmesiyle resmi başlangıcını yapması planlanıyor. ITER’in reaktörü plazmadan korumak için kullandığı yöntem ise daha farklı. Tokamak(halka şeklinde) yapıya sahip olan ITER metale uyumlu manyetik alan yaratan bir plasenta kullanıyor ve plazmayı sabit bir şekilde tutmayı hedefliyor.

Birisi nükleer füzyon santrali olabilir

Bu iki reaktör plazmanın sabit bir şekilde tutulması için farklı yöntemler kullansalar da çalışma prensipleri, plazmayı ısıtmak için kullandıkları harici ısıtma sistemleri(radyo frekansları gibi) ve plazma teşhis teknolojisi bakımından oldukça benzerler. Araştırmacılar bu iki reaktörden en azından birisinin nihai çalışan bir nükleer füzyon santraline dönüşmesini bekliyorlar.

Wendelstein 7-X Proje Müdürü Thomas Klinger, füzyon santrallerinin, fizyon ve nükleer santrallerin aksine, çevreye zararlı atık barındırmadığı için temiz ve zararsız bir enerji üreteceğini ve Wendelstein 7-X’in 2021 yılına kadar bir füzyon reaktörü için bir rekor olacak olan 30 dakikalık süreyle çalışabileceğini dile getirdi. Bu süre gelecekte sürekli çalışması planlanan nükleer füzyon santrallerine giden yolda önemli bir kilometre taşı olacak.