ABD’li Realta Fusion, plazmayı doğrudan elektriğe dönüştürdü

Yapay zeka veri merkezleri, ağır sanayi ve uzun vadeli baz yük elektrik ihtiyacı, nükleer füzyon teknolojilerine yönelik yatırımları hızlandırıyor. Bugüne kadar geliştirilen birçok füzyon reaktörü tasarımı, ortaya çıkan enerjiyi geleneksel buhar türbinleri üzerinden elektriğe dönüştürmeyi hedefliyordu. Ancak bu yöntem, ısının önce mekanik harekete, ardından elektriğe çevrilmesini gerektirdiği için verimlilik kayıpları ve yüksek tesis maliyetleri doğurabiliyor. ABD’nin Madison kentinde faaliyet gösteren Realta Fusion, Wisconsin-Madison Üniversitesi ile yürüttüğü deneylerde bu süreci kısmen devre dışı bırakabilecek bir yaklaşımı test etti. Şirket, Wisconsin HTS Aksisimetrik Ayna cihazını kullanarak plazma enerjisinden doğrudan elektrik akımı elde ettiğini açıkladı.

 

DOĞRUDAN ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ TEST EDİLDİ
Realta Fusion’ın denemesinde sistem, yaklaşık 100 voltluk elektrik potansiyelinde birden fazla amper akım üretti. Bu çıktı, birkaç akkor ampulü yakmaya yetecek seviyede net elektrik üretimi olarak kayda geçti. Şirketin İcra Kurulu Başkanı Kieran Furlong, doğrudan enerji dönüşümünün enerji sektöründe uzun süredir teorik olarak tartışılan bir konu olduğunu belirtti. Furlong, bu testin yöntemin özel bir şirket tarafından aktif bir füzyon cihazı üzerinde uygulanmasına yönelik ilk başarılı pratik örneklerden biri olduğunu ifade etti.

 

MANYETİK AYNA TEKNOLOJİSİ KULLANILDI
Deneyde kullanılan sistem, manyetik ayna teknolojisine dayanıyor. Manyetik ayna aparatının bir ucuna yerleştirilen doğrudan enerji dönüştürücüsü, elektrik yüklü parçacıkların cihazın bu ucuna ulaştığında yavaşlamasını sağlıyor. Bu yavaşlama süreci, bağlı devrede akım oluşmasına yol açan elektriksel potansiyel farkı yaratıyor. Böylece plazmadaki parçacık enerjisinin bir bölümü, buhar türbini gibi geleneksel mekanik dönüşüm sistemlerine gerek kalmadan elektrik akımına çevrilebiliyor.

 

TİCARİ REAKTÖRDE HİBRİT MODEL HEDEFLENİYOR
Realta Fusion, gelecekteki ticari reaktörlerde hibrit bir enerji dönüşüm mimarisi kullanmayı planlıyor. Şirketin öngörüsüne göre toplam füzyon enerjisinin yaklaşık yüzde 80’i geleneksel termal döngülerle işlenecek. Kalan yüzde 20’lik bölüm ise doğrudan enerji dönüştürücüsü üzerinden daha yüksek verimlilikle elektriğe aktarılacak. Bu yaklaşım, füzyon reaktörünün sıcak plazma ortamını başlatmak ve sürdürmek için ihtiyaç duyduğu dahili güç taleplerini azaltmayı hedefliyor. Şirket, doğrudan geri kazanılan elektriğin santralin güç dengesini iyileştirerek nihai elektrik maliyetini yüzde 10 ila 20 arasında düşürebileceğini belirtiyor.

 

NET ENERJİ GETİRİSİ ANLAMINA GELMİYOR
Realta Fusion Baş Bilimsel Görevlisi Dr. Derek Sutherland, yapılan testin temel fiziği ölçülebilir ölçekte doğruladığını, ancak bunun henüz net pozitif enerji getirisi veya tam ölçekli ticari elektrik üretimi anlamına gelmediğini söyledi. Sutherland, deneyin bir güç üretim mekanizmasından çok mühendislik konseptinin ilk kritik doğrulaması olduğunu vurguladı. Şirket, daha büyük üretim hedeflerinin sonraki makine yinelemelerinde ana odak olmaya devam edeceğini belirtiyor.

 

1970’LERDEN GELEN FİZİKSEL TEMEL
Doğrudan enerji dönüşümü yaklaşımının bilimsel temeli, Dr. Richard Post’un Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda mekanizmayı detaylandırdığı 1974 yılına uzanıyor. Kamu destekli laboratuvarlar ve üniversiteler, 1970’lerde geliştirilen Venedik kör dönüştürücü tasarımı, 1980’lerdeki Tandem Ayna Deneyi ve 2008’de Japonya’da test edilen GAMMA 10 cihazı ile bu yaklaşımı farklı ölçeklerde incelemişti. Realta Fusion’ın son denemesi, doğrudan enerji dönüştürücüsünün aktif bir füzyon plazmasıyla özel sektör tarafından uygulamalı biçimde test edilmesi açısından önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.

 

MODÜLER FÜZYON SANTRALLERİNE VERİ SAĞLAYACAK
Realta Fusion, elde edilen teknik verileri 2030’ların ortasında devreye almayı hedeflediği ilk nesil modüler ayna reaktörleri için kullanmayı planlıyor. Şirket, manyetik ayna temelli reaktör tasarımlarında doğrudan enerji dönüşümünün verimliliği artırabilecek tamamlayıcı bir teknoloji olabileceğini belirtiyor. Deney, ticari füzyon santrallerinde buhar türbinlerine dayalı geleneksel elektrik üretim mimarisinin yanında, plazma enerjisinin bir bölümünün doğrudan elektrik olarak geri kazanılabileceğini gösteren yeni bir mühendislik doğrulaması olarak öne çıkıyor.