Japon şirketi Kyoto Fusioneering, nükleer füzyon şirketlerinin gelecekteki enerji santrallerinin işletilmesi için gereken temel teknolojilerden birini test etmesine yardımcı olabilecek prototip bir cihaz üzerinde çalışmaya başladı. Şirket, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda yakıt üretim cihazı geliştirmek için ABD Enerji Bakanlığı ve Tennessee eyaletinden hibeler aldı; ayrıca ABD'deki merkezini Oak Ridge kentine taşıyacağını açıkladı.
Proje, füzyon enerjisi sektöründeki ilginin büyük bölümünün, atomların birleşerek büyük miktarda enerji açığa çıkardığı reaktörlerin kendilerine yöneldiği bir dönemde hayata geçiriliyor. Ancak reaktörü uzun süre çalıştırmak, yakıt ve soğutma sistemlerinden tepkime sonucu ortaya çıkan ısı ve malzemelerle başa çıkabilecek ekipmanlara kadar geniş bir yardımcı ekipman sistemi gerektiriyor.
Füzyon yakıtı üretim teknolojisinin test edilmesi
Yeni cihaz Unity-3 adını taşıyor ve Kyoto Fusioneering tarafından Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ile iş birliği içinde geliştiriliyor. Cihaz, breeding blanket olarak bilinen bir teknolojiyi test edecek. Bu sistem, tepkime bölgesini çevreliyor ve iki temel işlevi yerine getiriyor: füzyondan kaynaklanan enerjiyi yakalamak ve reaktör için yeni yakıt üretmek.
Bu örtülerin tasarımlarından biri, ısıyı ve nötronları emen sıvı lityuma dayanıyor. Nötronlar lityum atomlarıyla çarpıştığında atomlar helyum ve hidrojenin bir izotopu olan trityuma ayrılıyor. Trityum, birçok füzyon reaktörü tasarımında önemli bir yakıt oluşturuyor. Daha sonra trityum örtüden ayrıştırılarak reaktöre geri gönderiliyor; ısı ise elektrik üretiminde kullanılmak üzere çıkarılıyor.
Unity-3 yalnızca sıvı lityumu test etmekle kalmayacak. Kyoto Fusioneering, cihazın füzyon örtülerinde kullanılan bir dizi başka malzemeyi de test edeceğini söyledi. Bunun, araştırmacıların ve yeni kurulan şirketlerin, şimdiye kadar büyük ölçüde bilgisayar modelleri aracılığıyla üretilen verileri pratikte doğrulamasına yardımcı olması bekleniyor.
Şirketin füzyon tedarik zincirindeki rolü
Füzyon örtüsü sistemi, ısıya dayanıklı malzemeler, özel olarak tasarlanmış pompalar ve diğer özel ekipmanları gerektiriyor. Bu sistem, tam bir füzyon santralinin yalnızca bir bölümünü oluşturuyor. Kyoto Fusioneering ayrıca füzyon yakıtını ısıtarak plazmaya dönüştürmek, yanmamış yakıtı egzozdan geri dönüştürmek ve elektrik üretiminde kullanılmak üzere ısıyı çıkarmak için sistemler geliştiriyor.
Şirket, gelişmekte olan füzyon enerjisi teknolojilerinin tedarik zincirinde faaliyet gösteren şirketler arasındaki en büyük uzmanlardan biri sayılıyor. FusionX verilerine göre Kyoto Fusioneering, 121 milyon dolar tutarında taahhüt edilmiş sermaye topladı. Füzyon Endüstrisi Derneği'nin yakın tarihli bir çalışması da füzyon şirketlerinin yarısından fazlasının, Kyoto Fusioneering'in geliştirdiği teknolojiler gibi yakıt döngüsü teknolojilerinde dış tedarikçilerle iş birliği yapmayı planladığını belirtti.
Reaktör tasarımlarında kullanılacak veriler
Realta Fusion, Thea Energy, Type One Energy ve Xcimer Energy şirketleri, Unity-3'ün gerçekleştireceği deneylerden elde edilen verileri reaktör tasarımlarında kullanacak. Bu şirketler, füzyon enerjisini geliştirmek için çeşitli yaklaşımları kapsıyor; bu da cihazın sonuçlarına Kyoto Fusioneering'in projesinin ötesinde bir önem kazandırıyor.
Projenin yaklaşımına göre, füzyon örtülerinin malzemelerini ve teknolojilerini özel bir cihazda test etmek, şirketlerin bilgisayar tahminlerinden reaktör geliştirilirken dayanak olarak kullanılabilecek deneysel verilere geçmesine yardımcı olabilir. Teknolojinin performansını kanıtlaması hâlinde bu durum, füzyon santralleri elektrik şebekesine bağlanmaya hazır olduğunda Kyoto Fusioneering'in potansiyel ekipman tedarikçisi konumunu güçlendirebilir.