Küresel enerji arz güvenliği ve temiz enerji arayışında ibre füzyon teknolojilerine dönerken, ABD ve Almanya arasındaki stratejik teknoloji ortaklığı yeni bir boyuta taşındı. Kaliforniya merkezli Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) ile Almanya'nın Aachen kentindeki Fraunhofer Lazer Teknolojisi Enstitüsü (Fraunhofer ILT), füzyon enerjisini ticari bir gerçekliğe dönüştürmek için güçlerini birleştirdi.
ICONIC-FL (Yeni Nesil Ataletli Sıkıştırma Füzyon Lazerlerinde Uluslararası İşbirliği) adı verilen bu girişim, füzyon enerjisinin önündeki en büyük teknik engellerden biri olan ‘süreklilik’ sorununu çözmeyi hedefliyor.
TEK ATIŞTAN SANİYEDE 15 ATIŞA GEÇİŞ
Mevcut teknolojide mühendisler, ABD'deki Ulusal Ateşleme Tesisi'nde (NIF) döteryum-trityum yakıtını 100 milyon derecenin üzerine ısıtarak füzyon reaksiyonunu tetiklemeyi başardı. Ancak bu işlem, şu an için ‘tek seferlik’ atışlar halinde yapılabiliyor.
Ticari bir enerji santralinin verimli çalışabilmesi için bu reaksiyonun saniyede yaklaşık 15 kez tekrarlanması gerekiyor. Proje, saniyede onlarca kez ateşleme yapabilen, yüksek verimli ‘diyot pompalı katı hal lazerleri’ (DPSSL'ler) geliştirerek bu sorunu aşmayı amaçlıyor.
DİJİTAL SİMÜLASYONLA MALİYET TASARRUFU
Lazer sistemlerinin inşası milyar dolarlık yatırımlar gerektiriyor. İki kurum, pahalı donanım yatırımlarına girişmeden önce, gelişmiş bilgisayar simülasyonları kullanarak ‘dijital ikizler’ üzerinden tasarım yapacak.
Mühendisler, özellikle lazer yükselticilerin maruz kaldığı yoğun optik stres ve ısı sorununa odaklanmış durumda. Lazer cam veya kristal plakalarından oluşan bu sistemlerin, sürekli kullanımda bozulmadan çalışabilmesi için şeffaf sıvılarla soğutulması gerekiyor.
Fraunhofer ILT Proje Yöneticisi Johannes Weitenberg, iş birliğinin doğasını, "Bu sadece simülasyon modellerini birleştirmek değil, birbirimizden öğrenmek ve sonuçlarımızı çapraz kontrol ederek hataları minimize etmekle ilgili" sözleriyle özetledi.
‘BELİRLEYİCİ BİR ON YILIN İÇİNDEYİZ’
LLNL Füzyon Araştırmaları Başkanı Tammy Ma, temel araştırmadan endüstriyel santral geliştirmeye geçişte Fraunhofer'in endüstriyel ölçeklendirme uzmanlığının hayati önem taşıdığını vurguladı.
Fraunhofer-Gesellschaft Başkan Yardımcısı Dr. Constantin Häfner ise sürecin aciliyetine dikkat çekerek, "Füzyon enerjisi için belirleyici bir on yıldayız. Atalet füzyonunun tam potansiyeline ulaşması için, tavizsiz bir mükemmelliğe sahip yeni lazer mimarileri geliştirmemiz şart" değerlendirmesinde bulundu.
Bu iş birliğinin, gerçek enerji santralleri için lazer geliştirme sürecini önemli ölçüde hızlandırması ve yüksek maliyetli hataların önüne geçerek füzyon enerjisinin ticarileşmesini öne çekmesi bekleniyor.
