Nükleer füzyon enerjisi üretiminde son durum

İbrahim Aybar

Merhabalar,

Amerikan Enerji Bakanlığı dün yaptığı açıklama ile Kuzey California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarında bilim insanlarının füzyonu başardığını dünyaya ilan etmiş oldu. Füzyon, aslında güneş ve bütün yıldızların bünyesinde gerçekleşen fiziki bir olay. Çok yüksek sıcaklık ve basınç altında hidrojen atomları birleşiyor ve helyumu ortaya çıkarıyor. Bu birleşme sırasında muazzam bir enerji açığa çıkıyor. Aslında füzyonun varlığı ve mekanizmanın bilimsel detayları 100 yıla yakın süreden beri biliniyor ancak füzyonu ticari hale getirmek, örneğin enerji üretiminde kullanabilmek için gereken mühendislik ve bilimsel bilginin yeni yeni oluştuğunu görüyoruz. Bu mekanizmayı ticari hale getirebilmek için, füzyonda kullanılan enerji miktarından daha fazla enerjinin oradan alınabilmesi gerekiyor. ABD’de dün yapılan açıklama bu yönden tarihi bir anlama sahip. Çünkü laboratuvardaki bilim insanları füzyonun oluşması için sisteme 2,05 megajoule enerji verdiler, hesaplara göre geriye 3,15 megajoule enerji aldılar. Bu ilk kez başarılıyor. Ancak tabii bu başarı laboratuvar ortamında ve mühendislerin ticari üretimde kullanılmasını önermediği bir yöntem olan kuvvetli lazerler yardımıyla gerçekleşti. Birçok bilim insanı, ticari kullanım için adı Rusça bir kısaltmadan gelen ve bir simide benzeyen Tokamak kullanılmasını gerekli buluyor. Bir çok bilim insanı da füzyonun ticarileşmesi için daha on yıllar sürecek çalışmanın ve büyük yatırımların gerekli olduğunu söylüyor ama dünkü açıklama füzyonun mümkün ve verimli olabileceğini gösteren önemli bir aşamayı göstermesi nedeniyle çok önemli.
TEMİZ, UCUZ VE SINIRSIZ ENERJİ
The Washington Post dergisinde yayınlanan ilgili habere göre nükleer füzyonun ticarileşmesi için 30 yıla yakın zaman gerekli. Ama mutlaka başarılacak. Albenisi ise hep olacak. Çünkü temiz, ucuz ve hatta sınırsız elektrik enerjisi elde etmeyi vadediyor. Günümüzde yaşadığımız iklim değişiklikleri ve hızla yükselen enerji maliyeti bu konuyu daha acil bir hale getiriyor.

35 ÜLKEDEN 25 MİLYAR DOLARLIK FON
Jeff Bezos, Bill Gates ve Peter Thiel gibi milyarderler füzyon alanına yatırım yapanlar arasına girmiş durumda. Hatta 35 ülkenin katıldığı ve 25 milyar $ fon sağlanan ITER füzyon enerjisi reaktörü yatırımından da önce füzyon yoluyla elektrik üretmeyi hedefliyorlar. ITER tarafından 2035 yılından itibaren sürdürülebilir elektrik enerjisi üretileceği öngörülüyor. Yani proje gecikmmiş durumda. Öte yandan başka büyük start-up yatırımları rakip olarak çalışmalarını hızlandırıyor. Otuzun üzerinde olan bu yatırımlar içinde Kanada’nın General Fusion, Boston’daki Commonwealth Fusion Systems ve İngiltere’deki Tokamak Energy örnek verilebilir. Halen 5 Milyar $ yatırım alan bu girişimlere içinde bulunduğumuz yıl yapılan yatırım hızı iki katına çıkmış durumda. Çin de bir ITER üyesi olmasına karşın, 2040 yılına kadar füzyon ile sürekli elektrik üretecek kendi reaktörünü tek başına yapmaya çalışıyor.

NÜKLEER ENERJİ SANTRALLERİ FİZYON YOLUYLA ELEKTRİK ÜRETİYOR
Bildiğimiz gibi nükleer enerji deyince atomun parçalandığı fizyon yoluyla elde edilen enerji akla gelir. Dünyada bulunan nükleer enerji santralleri fizyon yoluyla elektrik üretirler. Füzyon ise güneşte olduğu gibi hidrojen atomlarının birleşmesi ile meydana geliyor. Buradaki çok yüksek sıcaklık ile atomlar plazma haline geliyor. Füzyon için gereken sıcaklık 150 milyon derece santigrad mertebesinde. Plazma güçlü mıknatıslarla kontrol ediliyor. Reaktör içinde iki hidrojen izotopunun atomları sıkıştırılıyor ve helyuma dönüşen füzyon işlemi gerçekleşiyor. İşlem sırasında serbest kalan nötronlar da enerjiye dönüşüyor. 2021 yılında Çin Bilim Akademisi’nin füzyon çalışmaları 120 milyon derecede elde edilen plazmayı 2 dakika koruyabilmişti.

EN BÜYÜK AVANTAJI, NÜKLEER ATIK OLUŞTURMAMASI
Bilim insanları bu çalışmalar sounda harcadıkları enerjiden daha fazla enerjiyi füzyon yoluyla ve sürekli elde etmeyi planlıyorlar. Dün yapılan açıklama; San Fransisco yakınlarında Livermore ulusal laboratuvarında ilk kez bunun başarıldığını duyurmuş oldu. Bundan sonraki hedef ise işlemin sürdürülebilir ve verimli olarak gerçekleşmesi olacak. Ek olarak nükleer atık oluşturmaması ve tehlikeli radyasyon riski olmaması muazzam bir avantaj elbette.

FÜZYON ENERJİSİNE HOŞGELDİNİZ
Bütün bu gelişmeler gösteriyor ki yenilenebilir ve sonsuz kaynaklı enerji üretiminin insanlığın hizmetine sunulmasına az kaldı. Karbon salımını sona erdiren ve küresel ısınmayı bitirecek bu enerjiye, yani nükleer füzyon enerjisine hoşgeldin demek üzereyiz.

İbrahim Aybar

Vesiile A.Ş. Yönetim Kurulu Başkanı

aybar@turcomoney.com