ABD'nin Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), Commonwealth Fusion Systems (CFS) adlı özel şirketle yürüttükleri ortak proje kapsamında 15 yıl içinde ticari olarak kullanılabilecek bir nükleer füzyon santrali kurmayı planlıyor.
MIT'den yapılan açıklamada, atom çekirdeğinin parçalanmasına (fisyon) dayalı nükleer santrallerden farklı olarak atomların birleşmesiyle (füzyon) ortaya çıkan bağlanma enerjisini kullanılabilir hale getirmeyi amaçlayan santralle karbon salımını sıfıra indirecek sürdürülebilir bir enerji tüketim modeli yaratmayı hedeflediklerini belirtti.
Hafif atomların birleşerek daha ağır elementler oluşturduğu nükleer füzyon süreci sırasında atomlar yeni bir atom meydana getirmek üzere birleşirken büyük miktarda çekirdek enerjisi açığa çıkıyor. Örneğin güneş ve yıldızlar sürekli ortaya çıkan füzyon patlamaları sayesinde etraflarına yüksek büyük miktarda enerji yayıyorlar. Güneşteki hidrojen atomları yüksek basınç altında birleşerek helyuma dönüşüyor.
Fakat bu tepkime ancak yüz milyonlarca santigrat derece sıcaklıkta ortaya çıkabiliyor. Herhangi bir katı maddenin bu sıcaklığa dayanabilmesi mümkün değil. Bilim adamları bu kısıtlamayı aşabilmek için atom altı parçacıklardan oluşan sıcak gaz plazmayı halka biçimli reaktörün içinde temassız olarak muhafaza edecek özel bir manyetik alan yaratmayı planlıyor.
Yeni icat edilen süper iletken bir madde olan, yittiryum-baryum-bakır-oksit (YBCO) adlı bileşenle kaplı çelik bant sayesinde bilim adamları, füzyon reaksiyonunun temassız olarak oluşması için gereken enerji miktarını azaltacak daha küçük ve güçlü mıknatıslar üretme imkanı bulacak.
10 saniyede küçük bir kentin kullandığı kadar enerji
Proje kapsamında deney amacıyla "Sparc" adlı bir nükleer füzyon reaktörü inşa edilmesi planlanıyor. Bu, Fransa'da bilimsel amaçlarla inşa edilen Uluslararası Termonükleer Deney Reaktörü'ün 65'te 1'i büyüklüğünde olacak. Deneysel reaktör, yaklaşık 100 megavatlık bir ısı üretecek, her ne kadar elektriğe dönüştürmeyecek olsa da, her 10 saniyede bir küçük bir şehrin kullandığı kadar enerji açığa çıkacak.
Bilim adamları açığa çıkan enerjinin plazmayı ısıtmak üzere harcanan enerjinin iki katından fazla olmasını bekliyor. Net enerji fazlası elde etmeyi amaçlayan deney başarılı olursa, nükleer füzyon projelerinde bugüne dek aşılamayan ve füzyon enerjisinin ticari olarak kullanılmasını engelleyen temel bir sorun çözülmüş olacak.
Nükleer füzyon enerjisi, fosil yakıtlar veya uranyum kullanan atom parçalama (fisyon) reaktörlerinden elde edilen nükleer yakıtın aksine, yanma yoluyla oluşmadığı için hidrojen açığa çıkarmıyor. Füzyon tepkimesi ne sera etkisi yaratan herhangi bir gaz ne de zehirli nükleer atık üretiyor.
MIT'nin araştırma projelerinden sorumlu Başkan Yardımcısı Prof Maria Zuber, nükleer füzyon enerjisinin iklim değişiliği ile mücadele açısından büyük atılım olacağına dikkat çekerek, "Amacımız füzyondan pozitif net enerji üretebilecek güvenilir ve uygulanabilir bir plan geliştirmek. Eğer başarılı olursak bu, dünyadaki enerji sistemleri tamamen dönüştürecek." dedi.