Çin ve ABD, ilk şebeke ölçekli nükleer füzyon enerjisini yaratmak için yarışıyor. ABD’nin onlarca yıllık liderliğinden sonra Çin, iki kat daha fazla harcama yaparak ve rekor hızda projeler inşa ederek yetişiyor.
Genellikle temiz enerjinin kutsal kasesi olarak adlandırılan nükleer füzyon, geleneksel nükleer fisyondan kilogram yakıt başına dört kat daha fazla enerji ve kömür yakmaktan dört milyon kat daha fazla enerji üretirken sera gazı veya uzun vadeli radyoaktif atık üretmemekte. Ignition Research’e göre, her şey planlandığı gibi giderse, 2050′ye kadar en az 1 trilyon dolarlık bir pazar olacak ,yalnız büyük bir sorun var.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde nükleer bilim ve mühendislik profesörü olan Dennis Whyte, ”Şu anda evrende çalışan tek füzyon santrali yıldızlardır” dedi.
ABD, 1952′de hidrojen bombası testiyle füzyonu büyük ölçekte kullanan ilk ülke oldu. O zamandan bu yana geçen 70 yılda, dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları, füzyon reaksiyonlarını güç üretimi için kullanmak için çabaladılar.
Füzyon reaksiyonları, hidrojen atomları birleşerek plazma adı verilen aşırı ısıtılmış bir gaz oluşturacak kadar aşırı sıcaklıklara ulaştığında meydana gelir. Süreç sırasında dökülen kütle, teoride, büyük miktarda enerjiye dönüştürülebilir, ancak plazmayı kontrol etmek zordur. Popüler bir yöntem, tokamak adı verilen metal bir simit şeklindeki cihazın içindeki plazmayı askıya almak ve kontrol etmek için güçlü mıknatıslar kullanır. Bir diğeri, karabiber tanesi büyüklüğündeki bir yakıt peletine doğrultulmuş, onu hızla sıkıştıran ve içe doğru patlatan yüksek enerjili lazerler kullanır.
ABD, 2022 yılında Lawrence Livermore Ulusal Ateşleme Tesisi’nde (NIF) net pozitif enerji üreterek tarihi ilk füzyon ateşlemesini gerçekleştirdi.
O zamandan beri, Fusion Industry Association’a göre, ABD füzyon girişimlerine yapılan özel yatırım 2021′deki 1,2 milyar dolardan 8 milyar doların üzerine çıktı. FIA’nın 40 üye şirketinden 25′i ABD’de bulunuyor
Füzyon yerine fisyonla oluşturulan geleneksel nükleer enerji, Büyük Teknoloji’nin AI veri merkezlerinin giderek artan güç ihtiyaçlarını karşılamanın yollarını aramasıyla yatırımlarda büyük bir artış gördü. Amazon , Google ve Meta, 2050 yılına kadar dünya çapında nükleer enerjiyi üç katına çıkarmaya yardımcı olmak için bir taahhüt imzaladılar .
“Yapay zekayı önemsiyorsanız, enerji liderliğini önemsiyorsanız… füzyona yatırım yapmalısınız,” dedi FIA CEO’su Andrew Holland. “Bu, eğer Amerika Birleşik Devletleri öncülük etmezse, Çin’in öncülük edeceği bir şey.”
Para, boyut ve hız
ABD’de en fazla nükleer santral faaliyet gösterirken, yeni projelerin kralı Çin .
ABD’nin bu teknolojiye öncülük etmesinden yaklaşık kırk yıl sonra ilk reaktörünün temelini atan Çin, şu anda diğer ülkelerden çok daha fazla fisyon santrali inşa ediyor.
Çin, ABD’den yaklaşık 50 yıl sonra, 2000′lerin başında, Fransa’daki Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör füzyon megaprojesinde iş birliği yapmak üzere 30′dan fazla ülkeye katıldığında füzyon yarışına girdi .
Yarış bireysel uluslar arasında devam ediyor, ancak ABD özel sektörü liderliğini sürdürüyor. FIA’ya göre, küresel özel füzyon yatırımındaki 8 milyar doların 6 milyar doları ABD’de.
MIT’den doğan Commonwealth Fusion Systems adlı girişim, Bill Gates, Jeff Bezos ve Google gibi isimlerden yaklaşık 2 milyar dolar toplayarak en fazla fonu oluşturdu.
TAE Technologies CEO’su Michl Binderbauer “Esasında sınırsız bol enerjiye sahip olan kişi… düşündüğünüz her şeyi etkileyebilir,” dedi .
Kamu finansmanı konusunda Çin çok önde.
Enerji Bakanlığı Füzyon Enerji Bilimleri Ofisi’ne göre, Pekin’in bu çabalara yıllık 1,5 milyar dolar ayırdığı bildirilirken, ABD’nin füzyona ayırdığı federal dolarlar son birkaç yıldır yıllık ortalama 800 milyon dolar civarında seyretti .
Başkan Donald Trump , ilk döneminde füzyon dahil nükleere desteği artırdı ve bu eski Başkan Joe Biden döneminde de devam etti. Trump’ın ikinci döneminde, federal küçülmenin büyük olduğu bir dönemde füzyon fonlamasının nasıl görüneceği belirsiz .
ABD senatörleri ve füzyon uzmanları, Şubat ayında ABD’nin liderliğini kaybetmesini önlemek için 10 milyar dolarlık federal fon çağrısında bulunan bir rapor yayınladılar.
Ancak ABD reaktör boyutu söz konusu olduğunda liderliği çoktan kaybetmiş olabilir. Genel olarak, ayak izi ne kadar büyükse, reaktör plazmayı o kadar verimli bir şekilde ısıtabilir ve sınırlayabilir, bu da net pozitif enerji şansını artırır.
Planet Labs tarafından CNBC’ye sağlanan bir dizi uydu görüntüsü, 2024′te Çin’de devasa yeni bir lazer füzyon sahasının hızla inşa edildiğini gösteriyor. Füzyon reaksiyonunun gerçekleşeceği tutma kubbesi, ABD lazer füzyon projesi NIF’in yaklaşık iki katı büyüklüğünde, dedi CNA Corporation’dan Decker Eveleth. Çin sahasının muhtemelen bir füzyon-fisyon hibriti olduğunu söyledi FIA’dan Holland.
“Bir füzyon-fisyon hibriti esasen bir bombayı kopyalamak gibidir, ancak bir enerji santrali olarak. Asla işe yaramaz,” dedi Holland. “Ancak Çin gibi, yan tarafta yaşayan insanların ne söylediğinin önemli olmadığı bir rejimde, hükümet bunu yapmak istediğimizi söylerse, yapacağız.”
Devlet tarafından finanse edilen bir diğer büyük Çin projesi olan CRAFT’ın bu yıl tamamlanması planlanıyor . Doğu Çin’deki 700 milyon dolarlık 100 dönümlük füzyon kampüsünde ayrıca 2027′de tamamlanması beklenen BEST adlı yeni bir tokamak olacak.
Holland , Çin’in CRAFT’ının 2020 yılında yüzlerce bilim insanı tarafından yayınlanan bir ABD planını takip ettiği görüşünde.
“Kongre bunu uygulamaya koymak için para harcamak adına hiçbir şey yapmadı,” dedi. “Biz bunu yayınladık ve Çinliler de gidip bunu inşa ettiler.”
ABD’li füzyon girişimi Helion, CNBC’ye yaptığı açıklamada, bazı Çin projelerinin de kendi patentli tasarımlarını kopyaladığını söyledi.
Helion’un kurucusu ve CEO’su David Kirtley, ”Özellikle Çin’de, devlet kurumlarının ABD şirketlerinin tasarımlarını taklit etmek için şirketlere yatırım yaptığını görüyoruz” dedi.
İnsan gücü ve malzemeler
Çin’in yeni füzyon projelerini hızla hayata geçirmesi, Amerikan çabalarının büyük ölçüde mevcut makinelerin iyileştirilmesine odaklandığı ve bunların bazılarının 30 yıldan daha eski olduğu bir zamanda gerçekleşiyor.
“Kimse eski dinozorlar üzerinde çalışmak istemez,” dedi TAE’den Binderbauer ve yeni projelerin daha fazla yetenek çektiğini ekledi. “Biraz beyin göçü var.”
2000′li yılların başında, ABD’deki füzyon araştırmalarına ayrılan bütçe kesintileri , ABD üniversitelerini yeni makineler üzerindeki çalışmalarını durdurmaya ve araştırmacılarını Çin de dahil olmak üzere diğer ülkelerin makineleri üzerinde eğitim almaya zorladı.
“Yenilerini inşa etmek yerine Çin’e gittik ve ‘Bu harika olurdu. Tesisleri olacak. Gerçekten akıllı olacağız’ diye düşünerek kendi tesislerini inşa etmelerine yardımcı olduk,” dedi Commonwealth Fusion Systems’ın kurucu ortağı ve CEO’su Bob Mumgaard. “Bu büyük bir hataydı.”
Nikkei Asia’nın haberine göre, Çin şu anda diğer tüm ülkelerden daha fazla füzyon patentine sahip ve füzyon bilimi ve mühendisliği alanında ABD’den 10 kat daha fazla doktoralıya sahip.
Binderbauer, “Batı’da tüm şirketlerin rekabet ettiği sınırlı bir işgücü havuzu var,” dedi. “Bu temel bir kısıtlamadır.”
İnsan gücünün yanı sıra, füzyon projeleri yüksek güç mıknatısları, belirli metaller, kapasitörler ve güç yarı iletkenleri gibi çok miktarda malzemeye ihtiyaç duyar. Helion’dan Kirtley, şirketin son prototipi Polaris’in zaman çizelgesinin tamamen yarı iletkenlerin bulunabilirliğine göre belirlendiğini söyledi.
Çin, güneş enerjisi ve elektrikli araç pillerine hakim olma yolunda attığı adımlara benzer şekilde, bu malzemelerin birçoğunun tedarik zincirini ele geçirmek için hamleler yapıyor .
″Çin, gelişmiş malzeme geliştirmeye ABD’nin on katı oranında yatırım yapıyor,” dedi Kirtley. “Bu, değiştirmemiz gereken bir şey.”
Şanghay merkezli füzyon şirketi Energy Singularity, CNBC’ye yaptığı açıklamada, Çin’in “verimli tedarik zincirinden” ”şüphesiz” faydalandığını söyledi. Energy Singularity, haziran ayında tokamak tasarımına başladıktan sadece iki yıl sonra rekor sürede plazmayı başarıyla yarattığını açıklamıştı.
Bu, şebeke ölçeğinde, ticari füzyon gücüne ulaşmaktan hâlâ çok uzak. Helion, 2028 hedefiyle ilk olmayı hedefliyor. Commonwealth, 2030′ların başında ilk füzyon santrali ARC’yi devreye sokmayı planladığı Virginia’daki siteyi duyurdu.
″İlk olanlar ABD’de olsa bile, bunun bizi rahatlatacağını düşünmüyorum,” dedi MIT’den Whyte. “Bitiş çizgisi aslında AI merkezleri de dahil olmak üzere dünya çapında kullanım için ürünler üreten olgun bir füzyon endüstrisidir.”
Kaynak CNBC
Yorumlar kapalı.