Bill Gates Destekli Zap Energy, Füzyon Gücü İçin İlerliyor

Washington merkezli bir girişim olan Zap Energy, önümüzdeki birkaç yıl içinde bir pilot füzyon tesisi başlatmayı uman bir füzyon girişimidir. Z-pinch cihazını kullanarak plazma oluşturan şirket, nükleer füzyon ile verimli elektrik üretmeyi amaçlıyor.

Güneşin enerjisini kullanma yeteneğine sahip olan füzyon, dünyada çalışırsa kömür veya petrol gibi fosil yakıtların enerjisinin neredeyse 4 milyon katını üretebilir. İklim krizi arttıkça, bazıları füzyonu bol, fosil yakıt içermeyen enerjinin anahtarı olarak görüyor. Ancak eleştirmenler, teknolojinin önümüzdeki birkaç on yıl içinde bu soruna anlamlı bir çözüm getirecek kadar geride olduğunu söylüyor.

Fakat Zap Energy, bir pilot tesisi birkaç yıl içinde çalışır duruma getirmeyi umuyor, ancak bu hedef için kesin bir tarih belirlenmemiş.

Füzyon Yarışı

Zap Energy, Büyük Pasifik Kuzeybatısı’nda faaliyet gösteren birkaç füzyon girişiminden sadece biri. Yakındaki bir diğer girişim olan Helion Energy, 600 milyon doların üzerinde fon toplamıştır ve Microsoft’a 2028’e kadar füzyon enerjisi sağlama konusunda bir anlaşma imzalamıştı.

ABD hükümeti ve özel destekçiler, füzyonun sunabileceği geleceğe büyük yatırım yapmış durumda. Son yıllarda özel fonlardan gelen 6 milyar dolardan fazla fon, Bill Gates’in desteklediği Breakthrough Energy Ventures dahil olmak üzere füzyon araştırmalarına akıtılmıştı. Gates’in yatırım firması, 2022’deki 160 milyon dolarlık Seri C fon turuna Zap Energy’nin katkıda bulundu.

Her füzyon girişimi, enerjiyi sağlamak için harcanandan daha fazla enerji üretebilen bir füzyon reaktörü oluşturmayı amaçlamakta. Bu, bilim insanlarının 70 yılı aşkın süredir iki kez başardığı bir şeydir.

Her füzyon girişiminin net füzyon enerjisi üretmek için en iyi yolun nasıl olacağını gösteren bir vizyonu vardır. Zap Energy’nin versiyonu, birkaç on yıllık bir yaklaşımı geliştirir.

Z-Pinch Reaktörü

Zap, Z-pinch cihazına FuZE adını verir; Fusion Z-Pinch Experiment’ın kısaltmasıdır. Bu, bir boru şeklinde uzun bir tüptür ve rakiplerinin cihazlarına, örneğin Helion’un magneto-inertial füzyon teknolojisine göre daha basit bir tasarıma sahiptir.

Çalışmak için gaz cihaza pompalanır. Büyük bir elektrik patlaması, gazı bir plazmaya dönüştürür. Ardından, bir elektrod plazmayı içeren bir manyetik kuvvet oluşturur.

Plazma, yıldızlarda bulunan bir madde halidir ve nükleer füzyonun gerçekleştiği yer burasıdır. Zap Energy’nin cihazı, bu plazmanın füzyon koşullarını sağlayabilmesi için yeterince uzun süre sıcak ve yoğun kalmasını sağlamak için tasarlanmıştır. Temel sorun, plazmada hızlı bir şekilde istikrarsızlıkların oluşmasıdır.

Bu istikrarsızlıklardan kaçınmak için birçok araştırmacı, 20. yüzyılda Z-pinch cihazlarından uzaklaşıp tokamaklar gibi diğer reaktör tiplerine yönelmiştir. Ancak 1990’larda Zap Energy’nin kurucusu ve baş bilimcisi Uri Shumlak, Z-pinch’e tekrar bakmaya başlamıştır.

Shumlak, plazmayı farklı hızlarda akıtarak plazmanın istikrarsızlıklarını düzeltebileceğini düşündü. Bu, plazmanın füzyon için doğru koşullarda yeterince uzun süre kalabilmesi için bir yol sağlar.

Bu istikrarsızlıklardan kaçınmak için birçok araştırmacı, 20. yüzyılda Z-pinch cihazlarından uzaklaşıp tokamaklar gibi diğer reaktör tiplerine yönelmiştir. Ancak 1990’larda Zap Energy’nin kurucusu ve baş bilimcisi Uri Shumlak, Z-pinch’e tekrar bakmaya başlamıştır.

Shumlak, plazmayı farklı hızlarda akıtarak plazmanın istikrarsızlıklarını düzeltebileceğini düşündü. Bu, plazmanın füzyon için doğru koşullarda yeterince uzun süre kalabilmesi için bir yol sağlar.

Bu nedenle Zap Energy, çalışan bir füzyon reaktörünü birkaç yıl içinde elde etmeye yönelik bir hedef belirlemiştir, ancak bu hedef için kesin bir tarih belirlenmemiştir. Ben Levitt, şirketin Ar-Ge Başkan Yardımcısı, “Zap Energy hala bazı temel Ar-Ge çalışmaları yapıyor” dedi ve “Uçağı uçururken uçak inşa ediyoruz” dedi.

Füzyon Enerjisi için Maliyet

Elektrik üretmek için Zap Energy, trityumu kullanmayı planlıyor; bu, füzyon için harika bir malzemedir, ancak 2022’de bilim’e göre gram başına 30,000 dolar maliyeti vardır. Zap Energy henüz trityumla çalışmaya başlamamış olsa da, trityumun maliyetini kontrol edemese de, başka yerlerde maliyetleri düşük tutmaya yardımcı olabilir.

Örneğin, plazmayı sürdürmek ve kontrol etmek için Zap Energy’nin kullanımını tasarladığı yöntem, kendi manyetik alanını oluşturan bir manyetik alan kullanır. Kendi manyetik alanını oluşturan bir reaktördür.

Bu, cihazın plazmayı içeren pahalı süper iletken mıknatıslara dayanmadığı anlamına gelir – Japonya’nın 600 milyon dolara mal olan yeni reaktörü gibi – plazmayı içeren mıknatısları sürdürmek için.