Sıfır sera gazı emisyonu, uzun ömürlü olmayan radyoaktif atık ve neredeyse sınırsız yakıt vaat eden füzyon reaktörü, kulağa gerçek olamayacak kadar iyi geliyor. Ancak füzyon sistemlerinin henüz yeteri kadar ilgi görmemesinde yeterli ekonomik alt yapının oluşturulamaması, önemli bir engel olarak öne çıkıyor. Yine petrol ve doğalgaza oranla bu teknolojinin yeteri kadar ucuz olmaması, bilim insanlarını farklı arayışlara itiyor.
Washington Üniversitesi’nde görev alan mühendisler, füzyon sistemlerine yönelik baskı oluşturan bu anlayışı değiştirmeyi amaçlıyor. Neredeyse kömür santrali maliyetine üretim sağlayacak bir füzyon reaktörü geliştiren mühendisler, hazırladıkları maliyet raporunu 17 Ekim’de Uluslararası Atom Enerjisi Füzyon Enerjisi Konferansı’nda sunmaya hazırlanıyor. Aynı üniversitede görev alan Prof. Thomas Jarboe’e göre tasarım bugüne kadar yapılan diğer tasarımlar içerisinde en ekonomik füzyon reaktörü olması açısından büyük önem taşıyor.
Kömür Santrali Maliyetine Füzyon Reaktörü
Prof. Jarboe’nin bir sınıf projesi olarak başlayan ve Dynomak adı verilen bu reaktör, doktora öğrencisi olan Derek Sutherland’la birlikte önemli bir aşama kaydetmiş. Yeni geliştirilen bu tasarım, plazmayı boşlukta tutmaya yetecek kadar manyetik alan yaratarak füzyon oluşturabilmekte. Bir sonraki aşamada ise sıcak plazma, reaksiyona girerek yanmaya başlıyor ve reaktör, kendine yetecek kadar ısı oluşturarak termonükleer koşulları sağlıyor.
Reaktörden sağlanan ısı, soğutucunun ısıtılmasını sağlayarak türbinleri çeviriyor ve bir anlamda jeneratör benzeri elektrik üretimi sağlıyor. Washington Üniversitesi’nde geliştirilen tasarım spheromak olarak adlandırılırken plazmadan sağlanan elektrik akımı manyetik alanın büyük kısmını üretiyor. Buda gerekli parçaların sağlanmasını ve daha küçük bir reaktör üretilmesine imkan tanıyor. Benzer bir örnek olarak Fransa’da bulunan füzyon reaktörü tasarımının içerdiği sarımlar nedeniyle oldukça büyük olduğu söylenirken yeni tasarımın maliyetinin on kat daha az olduğu ve enerji miktarının da 5 kat arttığı söyleniyor.
Araştırmacılar, füzyon reaktörünü tasarlarken termik santral maliyetini de göz önünde bulundurmuş. Füzyon santralinde 1 milyon watt üretim için 2.7 milyar dolar harcanırken termik santrallerde bu rakam 2.8 milyar dolar olarak öne çıkıyor. Sutherland, bu tasarıma uygun bir reaktörün inşa edilebilmesi durumunda ekonomik olarak büyük avantaj sağlayacağı ve oldukça verimli bir plazma oluşturacağını söylüyor.
Yayın Referansı
- D.A. Sutherland, T.R. Jarboe, K.D. Morgan, M. Pfaff, E.S. Lavine, Y. Kamikawa, M. Hughes, P. Andrist, G. Marklin, B.A. Nelson. The dynomak: An advanced spheromak reactor concept with imposed-dynamo current drive and next-generation nuclear power technologies. Fusion Engineering and Design, 2014; 89 (4): 412 DOI: 10.1016/j.fusengdes.2014.03.072
Kaynak: Sciencedaily
