Özet
Füzyon enerjisi vaat ettiği sürekli, yüksek güçlü elektrik üretimi önünde hâlâ bir maliyet sorunu taşıyor: reaksiyonu başlatmanın maliyeti, üretilen enerjinin satış fiyatından düşük olmalı. Pacific Fusion, Sandia Ulusal Laboratuvarı’nda gerçekleştirdiği deneylerle bu engelden bazılarını azaltabilecek bir yöntem geliştirdiğini açıkladı.
Yaklaşım: Darbe ile çalışan ICF
Şirket, pulser-driven inertial confinement fusion (ICF) adı verilen bir yöntemi kullanıyor. Yöntemde, kurşuk silgi büyüklüğündeki yakıt peletleri çok kısa sürede (100 nanosaniyeden kısa) sıkıştırılıyor; sıkıştırma atomların birleşmesine ve enerji açığa çıkarmasına neden oluyor. NIF benzeri deneylerin kullandığı lazerlerin yerine, Pacific Fusion güçlü elektrik darbeleriyle çevreleyici bir manyetik alan oluşturarak sıkıştırmayı sağlamak istiyor.
Deneylerde yapılan değişiklik
Geleneksel pulser-driven ICF uygulamalarında sıkıştırma öncesi yakıtı hafifçe ısıtmak için lazer ve ek mıknatıs sistemleri kullanılıyordu; bu ön ısıtma genellikle toplam enerjinin %5–10 düzeyinde ek yük getirebiliyor. Pacific Fusion, Sandia’daki deneylerde yakıtı çevreleyen silindirin tasarımını ve uygulanan elektrik akımını değiştirerek manyetik alanın bir kısmının peletin içine sızmasına izin verdi. Böylece pelet sıkıştırılmadan önce hafifçe ısınmış oldu ve ayrı bir lazer/mıknatıs ön ısıtma gereksinimi azaltıldı.
Üretim ve maliyet etkisi
Şirketin hedefi, ön ısıtma ihtiyacını neredeyse farkedilmeyecek kadar küçük bir enerji payıyla karşılamak—yapılan açıklamaya göre bu, toplam enerji içinde %1’den çok daha az bir pay. Yakıt peleti plastik bir hedef içine yerleştiriliyor ve etrafı alüminyumla kaplanıyor; alüminyum kalınlığını değiştirerek manyetik sızıntı miktarı ayarlanabiliyor. Üretim toleransları, örneğin .22 kalibre mermi kovanı düzeyinde kolayca sağlanabilecek hassasiyette olduğu için özel, pahalı imalat süreçleri gerektirmiyor.
Bu yaklaşım manyetik sistemleri tamamen kaldırabilir ve özellikle lazer tabanlı ön ısıtmayı ortadan kaldırmak büyük maliyet avantajı sağlayabilir—lazer ölçeği ve maliyeti yüksek olan bir kalem olarak öne çıkıyor.
Simülasyon ve gerçek dünya testi
Kurucu ve CTO Keith LeChien’e göre bu tür deneyler simülasyonlarla gerçek dünya davranışını eşleştirme açısından kritik. “Simüle etmek başka, inşa edip test edip işe yarattığını görmek bambaşka” diyor; yapılan deneylerin şirketin modellerini doğrulamaya yardımcı olduğu belirtiliyor.
Sonuç
Pacific Fusion’ın Sandia’daki çalışması, küçük tasarım ve üretim değişiklikleriyle ön ısıtma gereksinimini azaltarak pulser-driven ICF’nin maliyet yapısını iyileştirme potansiyeli taşıyor. Bu adım, füzyonun ekonomik olarak rekabetçi hale gelmesine katkı sağlayabilecek pratik ilerlemelerden biri olarak değerlendiriliyor.
