Dünya'nın enerjisini bir kapsül karşılayabilir mi?
- Diğer Dünya Haberleri
- Kolombiya: Güneyin yeni yıldızı
- Sürgün kuşağı
- İlişkili Haberler
- Yenilesek mi, yenilemesek mi?
- Big Oil gerçekten yeşil oluyor
Arabayla yaklaşık bir saatte varılan San Francisco'nun doğusundaki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı'nın yerleşkesindeki 10 katlı kasvetli binaya dışarıdan bakıldığında önemli bir çalışmaya ev sahipliği yaptığı hiç anlaşılmıyor. Ancak güneşli bir Ekim gününde otoparktan karşıya geçerken, bir gün torunlarıma bu laboratuara geldiğim günü, Edward Moses'la tanışmamı ve dünyayı değiştirmek üzere olan teknolojiyi gördüğümü anlatabileceğimi düşünmekten kendimi alıkoyamıyorum.
Belki ben bir iyimserim. Ya da hatta bir enayi ve bir aptal... Tek bildiğim şu ki, burayı yöneten 60 yaşındaki Moses'la tanıştığımda ve bana her sabah aldığım multivitaminlerle aynı boyuttaki minicik kapsülü gösterip bunun temiz ve güvenli enerjinin sınırsız kaynağını sağlayacağını söylediğinde, ona inanmak istedim. Tuhaf olacak kadar basit, dolayısıyla tamamen mümkün görünüyor. Moses'ın elindeki kapsül bir model, ancak gerçeği birkaç miligram döteryum ve trityum içerecek. Bu iki madde de sudan elde edilebilen hidrojen izotopları. Eğer bu kapsülü güçlü bir lazerle patlatırsanız, güneşin merkezinde olana benzer bir tepkime yaratabilirsiniz. Bu tepkimeden yararlandığınızda yeryüzünde bir yıldız yaratmış olursunuz ve bu yıldızın ısısıyla herhangi bir çevre kirliliği yaratmadan elektrik üretebilirsiniz. Nükleer santralleri, kömür, petrol ya da rüzgâr ve güneş enerjisini unutun. Moses "Gerçek güneş enerjisi budur," diyor.
Moses kontrol altına alınmış nükleer füzyondan bahsediyor. Yani nükleer fizyonla atom çekirdeklerini parçalayan alışıldık nükleer enerji santrallerinin aksine burada atom çekirdekleri yüksek ısıda birleştiriliyor. Bir fizyon tepkimesinde uranyum atomunun çekirdeği iki küçük atoma ayrılır ve bu esnada ortaya ısı olarak enerji çıkar. Bu ısı, buhar üretmek için kullanılır, buhar da türbini harekete geçirerek elektrik üretir. Füzyon yoluyla enerji üretirken de işlemin ikinci kısmı (ısı buhar, buhar elektrik üretir) aynı. Ancak bu defa bir atomun çekirdeğini parçalamak yerine bir döteryum çekirdeğiyle trityum çekirdeği birleştirilmeye çalışılıyor. Bu gerçekleştiğinde helyum üretilir ve enerji açığa çıkar.
Bilim insanları, onlarca yıldır füzyon yoluyla enerji üretmeye çalışıyor. Şimdiye dek, hep başarısız oldular. Başarılamayan şey füzyonun kendisi değildi. Her hidrojen bombası patlamasında füzyon oluşur. İşin püf noktası, bir seferlik bir patlama yerine birbirini takip eden minik ve denetim altına alınabilir patlamalar yaratabilmek. Bu konuda sıkça şu şaka yapılır: Füzyon enerjisi sadece 40 yıl uzağımızda ve her zaman 40 yıl uzağımızda kalacak.
Ne var ki, Moses, Ulusal Ateşleme Tesisi (NIF) adlı laboratuarında bu sorunu çözdüklerine inanıyor. Güç eksikliği, füzyonu gerçekleştirmenin önündeki en büyük zorluk olarak duruyor. Dünyadaki en büyük lazerler bile atom çekirdeklerini biraraya getirip onları birbirine yapıştırmaya yetecek enerjiyi üretmiyor. Ancak içinde bulunduğumuz binanın -üç büyük futbol sahası kadar- büyük olması tesisin içinde devasa bir lazerin ya da daha doğrusu birbirine benzer 192 lazerli bir sistemin bulunmasından kaynaklanıyor. Bu lazerler yaklaşık 10 metre çapındaki yuvarlak bir haznenin içinde sıralanıyor, haznenin ortasındaki mini kapsüldeki yakıt, patlatılmayı bekliyor. NIF'in, inşası 10 yıl süren ve ancak bu yılın başlarında tamamlanan lazeri, şimdiye dek üretilen herhangi bir lazerden 60 kat daha fazla enerji üretebiliyor. Şu anda lazer hâlâ test ediliyor. Ancak gelecek yıl, Moses ve ekibi onu tamamen döteryum-trityum yakıtıyla dolu olarak çalıştıracak ve Moses bunun "ateşlemeyi" sağlayacağına inanıyor. "Ateşleme" terimi tepkimeyi sağlamak için ortaya konulandan daha fazla enerji elde etmek için kontrollü yanmayı ifade ediyor. Ödüllü bir lazer bilimci olan Moses, beni NIF tesislerinde gezdirirken, her şeyi alaycı bir mizah anlayışıyla açıklıyor. İçinde bulunduğumuz tesis, kilometrelerce uzanan metal tüpleri ve karmaşıklığıyla insanın aklını başından alan, devasa bir makine. Bütün sistem, küçük bir ışık çakmasıyla çalışıyor; ışık makinelere ulaşan tünellere yönlendiriliyor, bu tünellerden geçerken yoğunluğu artıyor ve özel olarak hazırlanmış kristaller, binlerce lens ve aynanın yardımıyla hızlanıyor ve sonra sistem onu bir biber çekirdeği büyüklüğündeki hedefi vurmaya odaklıyor. Bütün bunlar saniyenin binde birinde gerçekleşiyor.
Ancak, diğer bilim insanları, beni, bunun sadece bir ileri teknoloji fantezisi olduğu yönünde uyarıyor. Moses'ın nükleer olmayan yakıt fikrine kafayı taktığını ve kendisinin ya da çalışma arkadaşlarının bana anlatacağı hiçbir şeye inanmamam gerektiğini söylüyorlar. "Onlar uydurma ilaçlar satan satıcılara benzer," diyor NIF'in projesini 1997'deki başlangıcından beri takip eden Ulusal Kaynakları Koruma Konseyi'nin önde gelen bilim insanlarından Thomas Cochran. NIF lazerinin hâlâ yeterince güçlü olmadığını söylüyor. Ona göre lazer yeterince güçlü olsa bile, "Bu makineler o kadar büyük ve maliyetli olacaktır ki burada üretilen enerjinin piyasada rekabet gücü olmayacaktır." Bir başka eleştiri de, 1999'da emekli olana kadar Washington D.C.'deki Deniz Araştırmaları Laboratuarı'nda lazer-füzyon araştırmasının yöneticiliğini yapmış olan fizik doktoru Stephen Bodner'dan geliyor. Moses'ın ekibinin NIF'in lazerinin minik bir hedefe odaklanamaması gibi teknik sorunları görmezden geldiğini iddia ediyor.
Moses ise NIF'in hedefe odaklanabildiğini söylüyor. Projeye duyulan kuşkuların farkında ama 500 bilim insanı ve mühendisten oluşan takımının başarıya ulaşacağına güveniyor. Lawrence Livermore'un yöneticisi ve dolayısıyla da Moses'ın patronu George Miller'ın da fizik doktorası var ve ekibin karşılaştığı güçlüklerin gayet farkında. "Bir şeyi fiilen yapana kadar hiçbir şey kesin değildir" diyor Miller. Ancak o, yine de bu çabayı denemeye değer görüyor. "İşe yarayıp yaramadığını görmek için NIF'i inşa etmek zorundasınız."
Bir bakıma haklı. Büyük teknolojik atılımlar büyük riskler gerektirir. Bu tür girişimler, işe yarayana kadar her zaman beyhude ve çok pahalı görünür. Dünyanın dört bir yanından binlerce araştırmacı 3 milyar dolar devlet desteği ve özel şirketlerin yatırımlarıyla 13 yıl süren bir çabanın sonucunda insanın DNA sıralamasını çıkarana kadar bu da olanaksız görünüyordu. Tıpkı bu genom projesi gibi füzyon enerjisi de uzun süreli çabayı gerektiriyor. Bu, iPod'a yeni sürüm ya da Facebook'a yeni bir uygulama geliştirmek gibi bir şey değil. Bunlar, maddenin küçücük parçacıklarını yönlendirmeye çalışan, insan bilgisinin ulaştığı en uç sınırlarda çalışan bilim insanları.
Füzyon işe yararsa, nihai yeşil enerji kaynağı olacak. Ancak NIF'in başka amaçları da var. Bunlardan biri bilim insanlarının evreni daha iyi anlamasına yardımcı olmak; örneğin füzyon sayesinde bilim insanları, yıldızlarda var olan koşullar üzerinde çalışma yapabilecek.
Bütün bunlar göz önüne alındığında NIF başarısız olsa bile -bütün bu mekân 3,5 milyar dolarlık bir fiyaskoya dönüşse dahi- bana, bu riski almaya değer gibi geliyor. NIF takımı halihazırda optik, malzeme bilimi ve lazer tasarımında pek çok küçük atılım yaptı. Onlar önce lazer bilimini bugünkünden daha ileriye götürecekler. Daha sonra daha da büyük bir lazer inşa edip ateşlemeyi yeniden denemek için tekrar para arayacaklar.
Moses haklıysa ve NIF başarıya ulaşırsa, bu bilim insanları tarihe geçecek. Japonya, Fransa, İngiltere ve Çin'deki laboratuarların da füzyon enerjisinin peşine düşmesinin nedeni bu. Moses gerçekten kendinden emin görünüyor. Elbette bir sürü teknolojik güçlük var ama ekibimiz birer birer hepsinin üstesinden geliyor diyor Moses. "Eğer birisi bana füzyon santralinin ticari bir prototipini geliştirmem için bir iş teklifinde bulunsa ve 'Sadece 10 yılın var' dese bu işi hemen kabul ederdim" diyor Moses. O ve çalışma arkadaşları şimdiden geliştirdikleri ürünü markalaştırmış; ona Laser Inertial Fussion Energy (Devinimsiz Lazer Füzyon Enerjisi) ya da kısaltmasıyla LIFE (HAYAT) diyorlar. Bu isim, en azından bazı bilim insanlarının pazarlama hakkında da bir şeyler bildiğini gösteriyor. Moses, 2020'de kamu hizmetine yönelik alanlarda faaliyet gösteren şirketlerin "LIFE motorları" adlı prototipler inşa edeceğine inanıyor. 2030 itibariyle gerçek füzyon santralleri kurulup çalıştırılabilir, 2050'de de bu santraller yaygınlaşır. Kamu hizmeti veren şirketler bu teknolojiyi kucaklayıp yatırım yaparsa 2100 yılı itibariyle ABD'de sayısı bine varan füzyon santrali çalışıyor olabilir.
Moses haklıysa, LIFE yüzyılın en büyük teknolojik atılımı olabilir. Çünkü ucuz ve bol bulunan bir yakıtı kullanarak, karbon salımı yapmadan enerji üretecek. Füzyonu savunanların kullanmayı sevdiği bir karşılaştırmayı tekrarlarsak bu, 10 litre su kullanarak bir süper tanker (2 ila 3 milyar varil petrol taşıyabilen devasa tankerler) dolusu petrol üretmeye benziyor. Küresel ısınmaya yönelik bir çözümden bahsediyoruz. Petrole daha az bağımlılık ve atomu parçalayıp enerji çıkarmak için uranyum zenginleştirmeye son vermek söz konusu. Böylelikle uranyumun nükleer silah yapımı için zenginleştirilmesi de ortadan kalkacaktır.
Füzyon tıpkı internet gibi ekonominin her alanıyla temas eden, kargaşa yaratan bir teknoloji olabilir. ABD, füzyonu ticarileştiren ilk ülke olursa yeşil enerji piyasasını yönetir ve dünyanın geri kalanına enerji santralleri inşa ederek yarım yüzyıl boyunca istihdam yaratır. Eğer o noktaya daha önce bir başkası ulaşırsa, santralleri onlardan satın alacağız. Füzyon enerjisi, kendini belli belirsiz gösteren krize de olası çareyi temsil ediyor. Dünya nüfusu her yıl yaklaşık 100 milyon artıyor. Çin ve Hindistan bize göre kişi başına daha az enerji kullanıyor ancak gelişmekte olan ülkeler endüstrileştikçe elektrik talebi fırlayacak. Buna ulaşımda giderek daha fazla elektrik kullanılmasını eklerseniz doymak bilmez bir enerji talebiyle yüz yüze kalacağımızı görürsünüz. Dünya Kaynakları Enstitüsü'nün verilerine göre 2030'da küresel elektrik üretimi, 2006'daki düzeyinden yaklaşık yüzde 80 daha fazla olacak.
Enerji şirketleri şimdiden Lawrence Livermore'un kapısına dayanmış. "Kamu hizmeti veren şirketler geleceğe bakıyor ve karbonsuz enerjiyi nasıl üreteceklerine dair planları yok. Şu an için, yenilenebilir enerjiler hem zahmetli hem de pahalı," diyor Moses. İyi haber şu ki, geçen Mart'ta Moses ve takımı dev lazeri ateşleyerek daha önce kimsenin üretmeyi başaramadığı miktarda, bir megajul'un üzerinde enerji üretti. (Bir megajul yaklaşık, 160 km hızla giden bir tonluk aracın kinetik enerjisine eş değer.) "Sanki 1,6 kilometreyi dört dakikanın altında koşarak rekor kırmak gibiydi," diyor Moses. NIF, lazeri günde sadece birkaç kez ateşliyor ve bilim insanları, içinde trityum bulunmayan ve yalnızca çok küçük miktarda döteryum içeren kapsülleri patlatıyor. Sistem bu şekilde test ediliyor. Moses, bu bir Ferrari'yi ilk kez geçmeye benzer diyor, önce ağırdan alırsınız. NIF, birkaç ay içinde, trityum ve çok az döteryum içeren daha kuvvetli bir yakıt kapsülüne geçecek. Ekip 2010 sonbaharında tam doz döteryum ve trityum içeren yakıtları patlatmayı ve lazeri 1,4 megajul'luk bir güçle çalıştırmayı amaçlıyor.
Her şey yolunda giderse NIF, 2012'de Moses'ın tabiriyle "tekrarlanabilir, güvenilir platform"u üretecek. Bu, şirketlerin prototip füzyon reaktörleri inşa etmek için kullanabilecekleri bir sistemi çalıştırmak anlamına geliyor. Moses, iddialı zaman çizelgeleri ve Jetgiller'den çıkma gibi duran ticari bir LIFE motorlu güç santralinin temsili resmiyle birlikte tüm broşürleri her yere dağıtıyor. Moses NIF'in bir fiyasko olduğunu ve kaç milyar dolar harcanırsa harcansın işe yaramayacağını söyleyenlere "İnsanlar, çocuk gibi davranıyor. Tek bir yere takılıp kalmışlar. Bunun yapılamayacağını söylüyorlar çünkü bunu 1960'larda yapamıyorduk. Bu tıpkı cep telefonu yapamayız çünkü 1960'larda cep telefonu yapılamıyordu demeye benziyor."
Elbette işe yarar bir füzyon enerjisi elde etmek cep telefonu yapmaktan biraz daha güç. Ancak Moses ve takımı başarılı olursa, bundan dünyadaki herkes fayda sağlayacak. NIF başarısız olsa bile bu, peşine düşmeye değer bir hedef.
sayı: 61



















