Geleceğin Elektrik Enerjisi: Füzyon Enerjisi!

Günümüzde enerji harcamaları oldukça yüksektir. Sanayi kuruluşlarının artması, teknolojinin artması, insan nüfusunun artması ve buna bağlı olarak da insanların yaşam koşullarının elektrik enerjisine bağlı olması hatta hastanelerin, sağlık kuruluşlarının bile elektrik enerjisine aşırı derecede ihtiyaç duyması elektrik enerjisinin değerini oldukça arttırmaktadır. Her ne kadar Güneş, Rüzgar, Gelgit, Hidroelektrik vb. yenilenebilir enerji kaynakları artış gösterse de ilerleyen yıllarda da bu enerji kaynakları insanoğluna yetmeyecektir.  Çünkü o zaman nüfus ve sanayileşme çok daha fazla olacaktır. Bu yüzden bilim insanları son yıllarda “Nükleer Füzyon Enerjisi” ile ilgili ciddi çalışmalar yapmaktadır.

Füzyon Enerjisi Nedir?

Evrenin en eski ve en yaygın enerji üretme biçimidir. Evrendeki yıldızlar milyarlarca yıl füzyon enerjisi sayesinde yaşamaktadır. Dünyanın ısı ve ışık kaynağı olan Güneşin içerisinde de füzyon bulunmaktadır. Günümüzde bilim insanlarının yaptığı çalışmalar neticesinde füzyon enerjisi sayesinde sınırsız ve temiz enerji elde edilebilmektedir.

Bilim insanlarının yaptığı açıklamaya göre nükleer enerjiyi ortaya çıkarmanın iki temel yöntemi bulunmaktadır. Bunlardan biri Fizyondur. (Fizyon genel olarak nükleer santrallerde ve atom bombalarında kullanılmaktadır) Fizyon enerjisi elde edebilmek için Protenyum, Toryum, Uranyum gibi radyoaktif atomlar parçalanarak ortaya çıkan reaksiyon sayesinde enerji elde edilmiş olunur.

Füzyon’da ise; büyük radyoaktif elementler kullanılmaz. Burada ihtiyaç duyulan şey ise hidrojen ve bileşenleridir. Hidrojen evrende en çok bulunan elementlerden bir tanesidir. Dünyamızda da çok fazla bulunmaktadır. Hidrojen, elde edilmesi oldukça kolay ve ucuz bir yakıttır. Füzyonda ise çok yüksek ısı sayesinde hidrojen atomları birbirleriyle reaksiyon haline getirilerek Helyum’a dönüştürülür. Bu kaynaşma sırasında da atom bombası ve nükleer enerjiden çok daha fazla enerji elde edilir. Günümüzde pek çok üniversite ve devlet kuruluşları füzyon enerjisi elde edebilmek için araştırmalarını sürdürmektedir.

Füzyon Enerjisi Nasıl Elde Edilir?

Son 20 yıldır bilim insanları füzyon reaktörleri üzerinde çalışmalarını sürdürmektedir ve bu konuda ciddi şekilde mesafe kat etmişlerdir. Aslında burada yapılan çalışma evreni taklit etmeye çalışmaktır. Evrenin yapısını inceleyerek tıpkı onun gibi davranarak ancak insan eliyle bir enerji elde edebilmektir. Füzyon enerjisinde asıl ulaşılmak istenen çok yüksek ısıda tıpkı güneş ve yıldızlar gibi bir ısı elde edilerek enerji ortaya çıkarmaktır. Burada yapılan döteryum ve trityum elementleri (hidrojenin bileşenleri) ile plazma denilen parçacıkların bir sistemin içerisinde çok yüksek oranda ısıtılarak (en az 15 milyon °C) elde edilmektedir. Bu kadar yüksek ısıda üretilen ısıtılmış plazma Tokamak adı verilen güçlü elektromanyetik alanın içine hapsedilmektedir. Bu alanın tam ortasında ise plazma parçacıkları birbirleriyle şiddetli bir biçimde çarpıştırılmaktadır. Manyetik alan sayesinde birbirleriyle şiddetli biçimde çarpışmak zorunda kalan plazmalarda hidrojen ve atomların kaynaşması başlamaktadır. Bu durumda ise ortaya çok fazla derecede enerji açığa çıkmaktadır ve bu enerji sayesinde de yüksek elektrik enerjisi elde edilmek istenmektedir.

Yüksek Miktarda Enerji ve Maliyet Sorunu

Buraya kadar olan kısımda Füzyon reaktörlerinin sınırsız enerji ortaya çıkarılmasını anlatmaya çalıştık. Ancak şöyle bir sorun var. Günümüzde bu enerjiyi elde edebilmemiz için çok yüksek derecede elektrik enerjisine ve paraya ihtiyaç vardır. Ayrıca tokamak’ın çalışması ve gerekli manyetik alanın oluşması için de fazladan enerjiye ihtiyaç vardır. Bu kadar enerji harcadıktan sonra ortaya çıkan enerji ise günümüzde çok düşük kalmaktadır. Fakat bu durum da zamanla çözülecektir. Mesela 2020 yılında Fransa’da dünyanın en büyük deneysel füzyon reaktörü “ITER” inşa edilmiş olup faaliyete sokulacaktır. Bu reaktör şu anda dünyada birçok gelişmiş ülkenin de çok dikkatini çekmektedir. ABD, Çin, Rusya, Almanya bu durumu çok yakından takip etmektedir. Ayrıca Çin ve Almanya gibi ülkeler tıpkı bu reaktöre benzer yapıya sahip yapılar üretmeye başlamıştır. Fransa’da kurulan ITER füzyon reaktörü ilk başta 5/1 oranında enerji üretimi yapacaktır. Daha sonra ise bu katlanarak arttırılacaktır.

Günümüzde füzyon reaktörü vasıtasıyla enerji elde etmek mümkün ancak elde edilen düşük miktarda enerji çok fazla verimli olmamaktadır. İlerleyen yıllarda ve teknolojinin de gelişmesiyle birlikte bilim insanlarının bu sonsuz kaynağı çok daha ileri boyuta taşıyacağı ve insanların kullanımına sunulacağı tahmin edilmektedir.

Bu yazılar da ilginizi çekebilir:

Kuantum Dolanıklık Yasası

Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN)