Pacific Fusion'dan Rekor: 80 nanosaniyede 440 gigawatt güç!

Nükleer füzyon enerjisi alanında devrim yaratmayı hedefleyen Pacific Fusion, Salı günü gerçekleştirdiği duyuru ile en yeni pulser (darbeleyici) modül prototipini tanıttı. Şirketin gelecekteki enerji üretim hedefleri için kritik bir yapı taşı olan bu ekipman, demonstrasyon füzyon enerji santralinin inşaat sürecine geçilmesine olanak tanıyor. Şirketten yapılan açıklamaya göre, söz konusu enerji santralinin inşaat çalışmalarına bu yaz itibarıyla başlanması planlanıyor.

Konteyner boyutlarındaki bu prototipten elde edilen başarılı sonuçlar, Pacific Fusion için finansal anlamda da yeni kapılar açtı. Şirket, toplam tutarı 1 milyar doları aşan Seri A yatırım turunun bir sonraki dilimini (tranche) serbest bırakmayı başardığını açıkladı. Yatırım miktarının tam olarak ne kadar olduğu açıklanmasa da, Pacific Fusion şu an için füzyon alanında dünyada en iyi finanse edilen girişimler arasında yer alıyor.

Şirketin benimsediği dilimli finansman modeli, genellikle biyoteknoloji sektöründe kullanılan bir yöntem. Bu model, girişimlerin sürekli olarak yeni sermaye arayışına girmek yerine, belirli teknik kilometre taşlarına odaklanmalarına ve zaman kaybetmemelerine olanak tanıyor. Pacific Fusion CTO'su Keith LeChien, bu finansal düzenlemenin kendilerine "başlarını öne eğip çalışmak" için alan tanıdığını belirterek, zamanlarının %20 ila %50'sini sürekli yeni kaynak aramakla geçirmek zorunda kalmadıklarını vurguladı.

Pacific Fusion, "ataletsel hapsedilme" (inertial confinement) olarak bilinen füzyon yöntemi üzerinde çalışıyor. Geliştirilen reaktör, füzyon odasındaki küçük bir yakıt hedefine muazzam bir elektrik şoku iletmek için toplam 156 adet pulser modül kullanacak. Bu elektrik darbesi, silgi boyutundaki yakıt peleti etrafında güçlü bir manyetik alan oluşturarak onu sıkıştıracak ve içerideki atomların birleşerek devasa miktarlarda enerji açığa çıkarmasını sağlayacak.

Şirketin önündeki bir sonraki büyük zorluk, mevcut alt ölçekli prototipten, demonstrasyon santralinin çekirdek bileşeni olan tam boyutlu pulser modüllere geçiş yapmak. Pacific Fusion'ın nihai hedefi, santralin çalışması için gereken enerjiden daha fazlasını üretebilmek. Bu başarıya henüz dünyada kimse ulaşamamış olsa da şirket, rekabetin hızla arttığı füzyon yarışında vakit kaybetmek istemiyor ve tam ölçekli modül sonuçlarını beklemeden inşaat sürecini başlatıyor.

Ataletsel hapsedilme yöntemi, bugüne kadar insanların kontrollü bir füzyon reaksiyonuyla, başlatmak için gereken enerjiden daha fazlasını üretmeyi başardığı (bilimsel başabaş noktası) tek yöntem olarak biliniyor. Ancak bu başarı şu ana kadar sadece Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki Ulusal Ateşleme Tesisi (NIF) tarafından tekrarlanabildi. NIF'in aksine Pacific Fusion, pahalı ve devasa lazerler yerine, binlerce düşük maliyetli elektrik anahtarı ve kapasitör kullanmayı hedefliyor.

Sistemin kalbinde, her biri yaklaşık 100 nanosaniye süren, hassas zamanlanmış devasa elektrik darbeleri oluşturacak kapasitörler ve anahtarlar yer alıyor. Buradaki en büyük mühendislik zorluğu, kapasitörlerin enerjiyi tam olarak doğru anda boşaltmasını sağlamak. Eğer zamanlama hatalı olursa, yakıt peleti yeterli enerjiyle sıkıştırılamayacak ve füzyon reaksiyonu tetiklenemeyecek.

Kurulacak olan demonstrasyon cihazı, 156 adet tam boyutlu pulser modülden oluşacak. Her bir modül 32 dairesel aşama içerecek ve her aşama 10 adet "tuğla" (brick) ile çevrelenecek. Her bir tuğla ise enerjiyi depolamak için iki kapasitör ve bu enerjiyi serbest bırakmak için bir anahtar barındıracak.

Son testleri tamamlanan prototip modül, tam boyutlu modülün yaklaşık üçte biri büyüklüğünde. Dokuz aşama ve 90 tuğladan oluşan bu prototip, sadece 80 nanosaniye içinde 440 gigawatt'lık bir tepe güç açığa çıkarmayı başardı. CTO Keith LeChien, bu sonucun büyük demonstrasyon sistemini inşa etmek için gereken tüm ölçeklendirme gereksinimlerini karşıladığını belirtti.

Pacific Fusion, demonstrasyon santrali tamamlandığında sadece "bilimsel başabaş" noktasını değil, doğrudan "tesis başabaş" (facility breakeven) noktasını hedefliyor. Bu aşama, cihazın sadece reaksiyon için değil, tüm tesisin işletim maliyetlerini karşılayacak kadar enerji üretmesi anlamına geliyor. LeChien, hangi teknoloji kullanılırsa kullanılsın, her füzyon yaklaşımının bu kritik eşiği aşması gerektiğini ve bunun füzyon tarihindeki bir sonraki "tektonik kilometre taşı" olduğunu ifade etti.