Bilim insanları, füzyon enerjisinin bilim kurgu olarak mı kalacağı, yoksa gelecekte gerçekten fosil yakıtların yerini alıp alamayacağı konusunda tartışıyor.
Dünyanın en büyük lazer füzyon yakıt laboratuvarlarından birinin kapıları açıldığında özel bir an yaşanıyor: Bilim insanları mavi tam koruyucu tulumlarını giyiyor, teknisyenler hassas freze tezgâhlarıyla uğraşıyor, laboratuvar teknisyenleri ise yalnızca dört milimetre büyüklüğündeki yakıt peletlerini güçlü mikroskoplarla inceliyor.
REKLAM
REKLAM
Batı Almanya’daki Hessen eyaletinin sanayi kenti Darmstadt’tayız. Burada, Focused Energy adlı girişimin merkezinde, son derece motive uluslararası bir uzman ekibi, lazer füzyonunu sanayi ölçekte kullanılabilecek bir düzeye taşımayı hedefliyor. Şirket, en erken 15 yıl içinde ilk ticari lazer füzyon santralini devreye almayı amaçlıyor.
Nükleer füzyon gerçekten enerji güvenliğinin yanıtı mı?
“İnsanlık olarak karbon içermeyen enerjiye ihtiyacımız var. Yenilenebilir enerjiler tek başına yetmeyecek. İnsanlığın enerji talebi bunun için fazla yüksek,” diyor Focused Energy Başkan Yardımcısı Ulrich Sigel. “Karbonu sıfırlamak istiyorsak, ulaşımdan havacılığa, deniz taşımacılığından sanayiye ve ısıtmaya kadar tüm sektörler için füzyon enerjisine ihtiyacımız var; CO₂ nötr enerji üretimi için devasa bir pazar doğuyor.”
Hessen eyalet hükümetinin Bilimsel İklim Danışma Kurulu üyesi Prof. Sven Linow ise temkinli. Euronews Earth’ün, füzyon enerjisinin geliştirilmesine büyük meblağlar akıtılmaya devam edilip edilmemesi gerektiğini sorması üzerine, “Şahsi görüşüm, bu yola girmememiz gerektiği yönünde,” diye yanıtlıyor.
Linow ile röportaj yapmak için Uygulamalı Bilimler Darmstadt Üniversitesi’nin gölgelikli, fütüristik yüksek katlı binasının önünde buluştuğumuz gün kavurucu sıcak. Linow, “Henüz kimse bunun gerçekten işe yaradığını gösterebilmiş değil,” diyor.
ABD’de yapılan deneyler, çok sayıda yüksek güçlü lazerin çapraz ateşi altında hafif atom çekirdeklerinin gerçekten kaynaşabildiğini ve bu sırada enerji açığa çıktığını gösterdi. Ancak tüketicilere kesintisiz elektrik sağlanabilmesi için bu son derece karmaşık deneylerin “büyütülmesi”, yani ölçeklerinin artırılması gerekiyor.
Ticari bir santral için bu tür lazer kaynaklı füzyonun saniyede 10 kez, günün 24 saati gerçekleşmesi gerekecek. Focused Energy’nin en iyimser çalışanları bile bundan hâlâ çok uzak olduklarını kabul ediyor.
Yakıt tedarikindeki sorunlar yatırımcıları caydırmıyor
Linow’un füzyon enerjisine itirazının temelinde ise başka bir neden var: yakıt tedariki. “Sorun, trityum,” diyor profesör. “Dünya genelinde 50 kilo civarında olduğu tahmin ediliyor. 12,3 yıl sonra bunun sadece yarısı kalacak; yarı ömrü 12,3 yıl. Bir füzyon santralini devreye almak için birkaç kilo trityuma ihtiyacınız var ve bunu kullanırken tüketiyorsunuz. Trityumu santral içinde yeniden üretmeniz gerekecek. Bunu daha önce kimse denemedi. Bu konuda yapılmış bir gösterim yok; laboratuvar ortamında başarıyla test edilmiş bir deney de yok. Yalnızca fikirler var,” diye anlatıyor.
Focused Energy’nin genel merkezinde Euronews Earth’e konuşan Sigel, trityum geri kazanımıyla ilgili hâlâ “çözülmemiş sorunlar” bulunduğunu kabul ediyor, ancak bunun fiziksel değil mühendislik kaynaklı bir zorluk olduğunu savunuyor. Yakıt çevrimi sorunlarını çözmeye çalışan araştırma laboratuvarları için bunun “heyecan verici bir mühendislik görevi” olduğunu belirten Sigel, “Bu alanda Almanya olarak iyiyiz,” diyor ve ekliyor: “Bunu çözeceğimiz konusunda iyimserim.”
Sigel’in iyimserliğini bazı siyasetçiler de paylaşıyor. Almanya Şansölyesi Friedrich Merz (CDU), Almanya’nın “dünyanın ilk füzyon santralini şebekeye bağlama” hedefini açıklayarak projeye güçlü destek veriyor; Hessen eyalet hükümeti de aynı çizgide. Hessen Eyalet Başbakanı Boris Rhein (CDU), “Nükleer füzyon enerji tedarikinde oyunun kurallarını değiştirebilir,” demişti.
Uluslararası yatırımcılar da hevesli görünüyor: İlk finansman turunda bahar aylarında 240 milyon dolar (207 milyon euro) toplandı; bu, küresel füzyon sektöründe şimdiye kadarki en büyük A serisi yatırım oldu. Alman enerji şirketi RWE, yatırımını 60 milyon euro artırdı.
Peki Prof. Linow ve Hessen Eyalet Hükümeti’nin Bilimsel İklim Danışma Kurulu neden füzyon enerjisine karşı seslerini yükseltiyor?
Nükleer füzyon daha gerçekçi çözümlerden fon mu çalıyor?
Kısmen de olsa, füzyona ayrılan para ve siyasi dikkatin, bugün emisyonları azaltabilecek teknolojilere yönlendirilmesinin daha doğru olup olmadığını sorguluyorlar.
Linow, “Bölgenin enerji tedarikinin 2045’e kadar iklim açısından nötr hale getirilmesi hedefleniyor. O tarihe kadar ilk büyük ölçekli füzyon santralleri şebekeye bağlanmış olacak mı? Yanıt şu: Hayır, böyle bir şey olmayacak,” diyor. Mesajı net: Öncelikle yenilenebilir enerji kaynakları hızla genişletilmeli, elektrik şebekeleri modernleştirilmeli ve yeterli elektrik depolama kapasitesi oluşturulmalı.
Focused Energy’den Ulrich Sigel, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla rekabet etmek gibi bir niyetleri olmadığını vurguluyor. Onun vizyonunda füzyon enerjisi, güneşin parlamadığı, rüzgârın esmediği zamanlarda düşük karbonlu elektrik sağlayarak yenilenebilirleri tamamlayacak.
Şirket ise hız kesmiyor. Sigel, Euronews Earth’e, “Beş yıl içinde bir gösterim tesisi çalışır durumda olsun istiyoruz. İlk pilot santral 10 yıl içinde devrede olmalı; ilk ticari santral ise 15 yıl içinde,” diyor.
Nükleer enerji ve nükleer füzyon: Fark ne?
Füzyon santrallerinin, iklime zarar veren kömür ve petrol santrallerinin yerini alması ve nükleer fisyon santrallerine bir alternatif sunması hedefleniyor.
Nükleer fisyon, ağır atomları parçalayarak enerji açığa çıkarıyor ve günümüzde kullanılan yöntem bu. Nükleer füzyon ise hafif atomları birleştirerek daha da fazla enerji üretiyor, fakat hâlâ deneysel aşamada.
Nükleer santrallerle kıyaslandığında “füzyon santrallerinin neredeyse yalnızca avantajları var,” diyor Sigel. “Zenginleştirilmiş uranyuma ihtiyacımız yok; ki bu da belki Rusya’dan ya da başka yerlerden gelmek zorunda kalabilir. Sonsuza dek bir nihai depoda tutulması gereken, uzun ömürlü radyoaktif atık da üretmiyoruz.”
Ulrich Sigel, “İşletmemiz çok daha güvenli. Zincirleme reaksiyon yok, kontrolden çıkabilecek reaksiyon yok. Bir düğmeye basıp lazeri kapatabiliyoruz ve santral duruyor,” diye de ekliyor.
Prof. Sven Linow ise füzyon santrallerinde reaktörün iç bölmelerinin “yaklaşık her iki yılda bir” değiştirilmesi gerekeceğini hatırlatıyor. Sonuçta nükleer füzyon da radyoaktiviteden tamamen arınmış değil. “Reaktör kapları düzenli aralıklarla çıkarılmalı ve radyoaktivitenin azalması için bekletilmeli,” diye açıklıyor.
Bazı durumlarda “bunlara yeniden dokunabilmek için yüzlerce, belki de 1.000 yıl geçmesi gerekiyor. Sonuçta bir noktada sahada 200, 400 ya da 500 kadar, üstelik oldukça büyük boyutlu reaktör kabı depolanmış olacak. Öncelikle bunların güvenliğini sağlamanız gerekecek.”
Focused Energy’den Sigel, örneğin “reaktör duvarında radyoaktif aktivasyon” gerçekleştiğini kabul ediyor. Ancak “özel düşük aktivasyonlu çelikler kullanarak bu aktivasyonu 60 ila 80 yıla kadar indirebileceklerini” savunuyor. “Çelik, santral sahasında bu süre boyunca depolanacak; bozunma süresi tamamlandığında ise geri dönüşüme sokulup normal şekilde yeniden kullanılabilecek,” diyor ve ekliyor: “Burada yönetilebilir dozlardan ve son derece yönetilebilir zaman dilimlerinden söz ediyoruz.”
Nükleer füzyon iyi bir yatırım mı?
Yenilenebilir enerjiler artık yatırım açısından nispeten ucuz. Füzyon enerjisi ise çok yüksek yatırımlar gerektiriyor. Buna değiyor mu? Sigel “evet”, Linow ise “hayır” diyor.
Sigel, “Yenilenebilir enerjiler söz konusu olduğunda yalnızca üretim maliyetlerini değil, sistem maliyetlerini de hesaba katmak gerekir,” diye konuşuyor. “Yani enerjiyi A noktasından B noktasına taşımak kaça mal oluyor? İletim şebekelerine ihtiyacımız var. Ayrıca elbette her zaman rüzgâr esmiyor, güneş de parlamıyor; bu yüzden yedek santraller ve batarya depolama tesisleri kurmamız gerekiyor. İşte bu yüzden füzyon enerjisi, yenilenebilir enerjiyle kesinlikle rekabet edebilir olacak,” diyor; her ne kadar füzyon santrallerinin de kendi sistem maliyetleri olacağını kabul etse de.
Prof. Linow ise tam tersini düşünüyor: “Füzyon elektriğinin açık ara en pahalı enerji biçimi olacağı, nükleer fisyon elektriğinden bile belirgin şekilde daha pahalıya mal olacağı şimdiden görülebiliyor. Kilovatsaat başına en az 20 sent, belki bunun iki ya da üç katı.”
Sigel ise şöyle karşılık veriyor: “Biz yakıt olarak su kullanıyoruz ve trityumu reaktörün içinde üretiyoruz. Bizim için asıl maliyet kalemi sermaye yatırımı. Ancak santral çok uzun süre çalışabilecek ve bu da santralin kendi içindeki elektrik üretim maliyetlerinin düşük olmasını sağlayacak.”
Linow ise büyük resme bakınca bambaşka bir sonuca varıyor: “Bu konuda içime sinen bir tablo yok. ITER’e (manyetik füzyon gösterim tesisi) 35 ila 40 milyar euro yatırım yapılacağı tahmin ediliyor. Ardından en az bu kadar pahalıya mal olacak DEMO inşa edilecek. Bunun üzerine, aynı anda füzyon santrallerini hayata geçirmek için çalışan yaklaşık 50 füzyon girişimi daha var.
“Şu anda bu alana milyarlarca euro akıtılıyor ve bu, başka yerlerde ihtiyaç duyulan bir para. Önceliklerimizi belirlemeli ve şöyle demeliyiz: Öncelikle iklimin tamamen kontrolden çıkmasını engellemek için gerekenleri inşa edelim. Bu gezegende az çok istikrarlı bir toplum yapısı oluşturduğumuzdan emin olalım. Bunu başardıktan ve hâlâ kullanabileceğimiz kaynaklar elimizde kaldığında, o zaman füzyonla yola devam edebiliriz.