Pacific Fusion, nükleer füzyonu ticari bir elektrik kaynağına dönüştürmenin önündeki başlıca pratik engellerden birini aşmayı hedefleyen bir adım olarak New Mexico eyaletinin Albuquerque kentinde bir pilot tesisin inşasına başladı: reaksiyonun kendisini gerçekleştiren tesisi çalıştırmaya yetecek enerji üretmek.
Şirket bu hedefi “net tesis kazancı” (net facility gain) olarak adlandırıyor ve buna 2030 yılına kadar ulaşmayı planlıyor. Bu, tek bir füzyon reaksiyonunun yakıtın emdiği enerjiden daha fazla enerji ürettiğini kanıtlamaktan farklıdır; bu aşamada ekipman ve tesisin tamamının enerji tüketimi hesaba katılmalıdır. Metne göre, National Ignition Facility kontrollü füzyon reaksiyonlarının yakıtın tükettiğinden daha fazla enerji üretebileceğini kanıtlamış olsa da, hiçbir cihaz veya deney şimdiye kadar bu seviyeye ulaşamadı ve tesisin kendi kendine çalıştırılmasından hâlâ uzakta.
Pacific Fusion yaklaşımını nasıl test edecek?
Şirket, yaklaşık bir kalem silgisi büyüklüğündeki yakıt hedefinin çevresinde manyetik alan oluşturmak ve ardından yakıt atomlarının kaynaşacağı noktaya kadar sıkıştırmak için son derece güçlü ve hassas biçimde koordine edilmiş elektrik darbelerine güveniyor. Pilot tesiste darbe üretmek için 156 ünite bulunacak. Her ünite 32 dairesel aşamadan oluşacak; her aşamada ise ikisi enerji depolamak, biri de enerjiyi serbest bırakmak için kullanılan anahtar olmak üzere 10 küçük ünite bulunacak.
Pacific Fusion, yılın başlarında darbe ünitesinin üçte biri büyüklüğünde küçültülmüş bir versiyonu test etmiş ve 80 nanosaniye boyunca 440 gigawattlık azami güce ulaşmıştı. Şirket sonuçları, tesisin inşasına devam etmek için yeterli gördü. Pilot versiyonun günde sınırlı sayıda “atış” gerçekleştirmesi bekleniyor; tam ölçekli bir elektrik santralinin ise saniyede bir atış yapması gerekecek.
Pratikte ne değişiyor?
Şirketin kurucu ortağı ve teknoloji direktörü Keith LeChien’e göre, deneysel sistemdeki her darbenin yaklaşık 100 megajoule üretmesi hedefleniyor; bu, National Ignition Facility’nin çıktısının yaklaşık on katına denk geliyor. Tesis, net tesis kazancını test etmenin yanı sıra ulusal güvenlik ve yüksek verimli füzyonla bağlantılı deneylere de ev sahipliği yapacak. Amerika Birleşik Devletleri’nde benzer araştırmalar için başka tesisler de bulunuyor, ancak kaynak National Ignition Facility’nin yaşlanma belirtileri göstermeye başladığını belirtiyor.
Pacific Fusion, ticari bir santralin, kısmen elektrik üretim santrali için gereken ek ekipmanı karşılamak amacıyla, pilot tesisin üreteceği enerjinin yaklaşık beş katına eşit enerji üretmesi gerekeceğini söylüyor. Şirket, ölçek büyütme veya güvenilirlik gereklilikleri geciktirmediği takdirde, 2030’ların ortalarında ticari bir santrali faaliyete geçirmeyi hedefliyor.
Finansman yarışı ve açık kalan zorluklar
Pacific Fusion 2023 yılında kuruldu ve belirli kilometre taşlarına bağlı bir Series A turunda 1 milyar dolardan fazla finansman topladı. Şirket, bu finansmanın birkaç yılda bir yeniden para toplamak zorunda kalmadan daha uzun vadeli planlama yapmasını sağladığını düşünüyor. Ancak şirket, Commonwealth Fusion Systems, Helion Energy, Proxima Fusion ve Inertia Enterprises’ın da aralarında bulunduğu, iyi finanse edilen şirketlerin yer aldığı bir yarışa giriyor; bu şirketlerin tümü 2030’ların ortalarında veya daha önce bir füzyon santralini şebekeye bağlamayı hedefliyor.
Projenin önemi, testi bir reaksiyonun veya cihazın performansından tüm bir sistemin performansına taşımasında yatıyor; ancak kaynak, şirketin net kazanç sağlamadaki başarısını veya ticari atış oranını sürdürebilme kapasitesini henüz kanıtlamıyor. Bu nedenle darbe yoğunluğu, ekipman verimliliği ve günde sınırlı sayıda atıştan saniyede bir atışa geçiş, ticari takvimin gerçekleştirilebilir kabul edilmesinden önce kritik sorular olmaya devam edecek.