Uzmanlar: Füzyon nükleer enerji santrali 2045’e kadar mümkün
Uluslararası bir uzmanlar grubu, 2045 yılına kadar faal bir nükleer füzyon santrali inşa etmenin mümkün olduğuna inanıyor. İyi finanse edilen bir Ar-Ge planı ve uluslararası ortaklıklarla, yıl içinde faal bir atalet füzyon demonstrasyon tesisine sahip olmak mümkün olabilir. Böyle bir füzyon enerji santrali için kilit teknolojiler on ila yirmi yıl içinde geliştirilebilir. Federal araştırma bakanlığı adına altı uzman ve bir kadın uzman tarafından hazırlanan bir muhtıradan çıkan sonuç bu.
Araştırma Bakanı Bettina Stark-Watzinger, Aralık 2022’de “lazer güdümlü atalet füzyonunda dünyanın ilk bilimsel fizibilite kanıtı” sağlandıktan sonra ekibi bir uzman raporu yürütmesi için görevlendirdi. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndaki (LLNL) bir ekip, bir lazer füzyon deneyinden daha önce girilenden daha fazla enerji çıkarmayı başardı. Muhtıraya LLNL’nin iki temsilcisi katıldı.
Memorandum’a göre, uzmanlar bugüne kadar bir plazmayı başarılı bir şekilde ateşleyen tek kişi olduğu için nükleer füzyon araştırmalarına bu yaklaşıma odaklandılar. Atalet füzyonu, “muazzam ticari potansiyele sahip bir alanda” başka teknolojik avantajlar da sunar. Aşılması gereken bazı bilimsel engeller olsa da, Alman endüstrisi ve toplumu için “mükemmel bir fırsat” var. […]temiz, sağlam ve sürdürülebilir bir enerji arzı için gerekli yüksek teknoloji gelişmelerini teşvik etmek”.
uzman istekleri
Bu nedenle, Ar-Ge çabalarını bir füzyon enerji santralinin konseptine, teknolojisine, inşasına ve işletilmesine kadar genişletme zamanı gelmiştir. Atalet kaynaşmasına yönelik çabalar şimdiye kadar çok sınırlıydı, ancak bu artık değişmeli. Memorandumda, bir iş konsepti, tedarik zincirleri ve üretim mühendisliğinin de geliştirilmesi gerektiği belirtildi.
Daha spesifik olarak, bu, yeni nesil bilim insanlarını eğitmek için bir bilim programı oluşturmak anlamına gelir. Bilim ve endüstri için açık bir araştırma altyapısının oluşturulması, yetkin endüstrinin yeniliklere katılması ve sinerji yaratmak ve tekrardan kaçınmak için hükümetlerin uluslararası düzeyde koordinasyon sağlaması gerekiyor.
Ancak uzman ekip, ticari uygulamanın hayata geçirilebilmesi için hala ele alınması gereken bir dizi zorluk olduğunu yazıyor. Bunlar arasında “yanan plazmaları anlamak, uygun lazer kaynakları ve hedefleri geliştirmek, füzyon koşullarına dayanabilecek malzemeler üretmek ve karmaşık teknik sorunları çözmek” yer alıyor.
Alman uzmanlığı
Uzmanlar, Almanya’da zaten mevcut olan know-how’a işaret ediyor. Lazer teknolojisine ek olarak, bu aynı zamanda lens üretimi için de geçerlidir. “Köpük kaplı küresel kapsüllerin üretimi, metal işleme ve ilgili test tekniklerindeki yetenekleri ile Almanya, lens geliştirme alanında lider olma fırsatına sahip.”
Almanya’da da malzemelerle ilgili önemli bir deneyim var. Bunlar önemlidir, çünkü plazma ateşlendikten ve enerjisi serbest bırakıldıktan sonra, yapı, işlev ve koruma malzemeleri, gelecekteki bir füzyon enerji santrali için en büyük zorluklardır.
Uzmanlar, füzyon plazmaları söz konusu olduğunda Almanya’nın daha az uzmanlığa sahip olduğunu onaylıyor. Ancak, Almanya’da Yapay Zeka (AI) ve Yüksek Performanslı Bilgi İşlem (HPC) alanlarında geniş bir deneyim vardır. Bunlar, çoklu fizik, çoklu doğruluk ve çoklu sistem modelleri gibi farklı alanları entegre eden simülasyon kodları geliştirmek için kullanılabilir.
Enerji geçişi için çok geç
Şimdiye kadar, gelecekteki bir füzyon enerji santralinde ihtiyaç duyulacak bir plazma kabının iç duvarı olan bir battaniye üzerinde dünya çapında çok az çalışma yapıldı. Almanya, imalat ve birleştirme süreçlerinin geliştirilmesindeki deneyimiyle bir dünya lideridir ve henüz çok gelişmemiş olan bu unsura katılarak lider rolünü güvence altına alabilir.
prof. Dr. Fraunhofer ILT’den Constantin Häfner, Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Dr. Robert Stieglitz, Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü’nden Prof. Dr. Hartmut Zohm, Dr. ABD şirketi General Atomics’ten Neil Alexander, Rochester Üniversitesi’nden Prof. Dr. Riccardo Betti, Dr. Ömer Kasırga ve Dr. LLNL’deki Ulusal Ateşleme Tesisinden Tammy Ma.
Stark-Watzinger, muhtıranızın nükleer füzyon teknolojisindeki daha büyük emellere önemli bir katkı olduğunu söyledi. “Konuya ideolojilerden bağımsız ve teknolojiye açık bir şekilde yaklaşmalıyız. Bir füzyon enerji santralinin mümkün olan en kısa sürede gerçeğe dönüşmesi için araştırma fonlarını daha da kesin bir şekilde hedeflemek istiyoruz.” Bakan, geleceğe bakıldığında, enerji karışımını güvenilir ve CO₂ nötr bir kaynakla tamamlayacağını söyledi. Uzman komisyonu, muhtırada teknolojinin muhtemelen mevcut enerji geçişine katkıda bulunamayacağını vurguladı.
(başvuru)
Haberin Sonu