Startup Thea Energy, iki ana plazma hapsetme yönteminin (ataletsel ve manyetik) özelliklerini birleştiren bir yaklaşım kullanarak yenilikçi bir füzyon enerji santrali yaratmaya odaklandı. Mühendislerin asıl görevi, başarılı çalışmanın kilit noktası olan güvenilir ve istikrarlı plazma çalışmasını sağlamaktır.
Eylemsiz plazma hapsi, bir yakıt peletini buharlaştıran ve termonükleer reaksiyon için gerekli koşulları yaratan lazerlerin kullanımına dayanmaktadır. Bu yöntem, bunun bilim kurgu değil gerçek teknoloji olduğunun ikna edici bir şekilde gösterilmesiyle 2022’nin sonlarında popülerlik kazandı.
Manyetik plazmanın hapsedilmesi ise yanan plazmanın reaktör içinde tutulması için güçlü manyetik alanların kullanılmasına dayanmaktadır. Uygun manyetik alanlar oluşturmak için yüksek sıcaklıktaki süper iletkenler kullanılır. Çeşitli şekillerde manyetik alanlar yaratırlar; en yaygın tasarımlar tokamaklar ve yıldızlaştırıcılardır.
Tokamaklar büyük reaktörlerde yaygın olarak kullanılan çörek şeklindeki yapılardır. Sabit plazma hapsi sağlamak ve onu gerekli sıcaklıkta tutmak için yüksek hassasiyetli mıknatıs üretimi gerektirirler. Yıldızlaştırıcılar, plazma stabilizasyonunda bazı avantajlar sunan ancak daha hassas mıknatıs üretimi gerektiren daha karmaşık tasarımlardır. Kasıtlı olarak deforme edilmiş manyetik alanlarla yaratılıyorlar ve her bir mıknatısın yapım süreci büyük miktarda mühendislik ve üretim bilgisi gerektiriyor, bu da üretim maliyetlerini artırıyor.
Thea Energy bir yıldız oluşturucu inşa etmeye karar verdi ancak karmaşık manyetik alanlar yaratmanın karmaşıklığından ve masrafından kaçınmak istedi. Bunun yerine Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı’nda geliştirilen bir yaklaşımı kullandılar. Halka şeklindeki reaktörü, her biri yazılım tarafından kontrol edilen bir dizi yüksek sıcaklıkta süper iletken mıknatısla donattılar.
Yazılım, dizideki çeşitli mıknatısların manyetik alanlarının genişlemesini ve daralmasını kontrol ederek plazmanın karmaşık bir yıldız kümesinin içindeymiş gibi davranmasına olanak tanıyor. Bu yaklaşım, yıldızlaştırıcılar için gerekli olan karmaşık mıknatısların karmaşık ve maliyetli üretim süreçlerini ortadan kaldırır.
Böyle bir sistemi oluşturmak karmaşık bir teknik süreç ancak Thea Energy ekibi bunun üstesinden gelinebileceğini söylüyor. Thea Energy’nin kurucu ortağı ve CEO’su Brian Berzin’in belirttiği gibi, yaklaşımları, her mıknatısın yazılım tarafından kontrol edilen bir piksel olduğu bilgisayar ekranlı düz bir bobinle karşılaştırılabilir. Doğal stabilitesi ile yıldız şeklinde bir şekil oluşturmak, egzotik sistemlere ihtiyaç duymadan geleneksel kontrol bilgisayarlarının kullanılmasını mümkün kılar.
Thea Energy, sistemi geliştirmek için sistemin daha hızlı geliştirilmesine ve test edilmesine olanak tanıyan modüler bir yaklaşım kullandı. Şirket şu anda Jersey City’deki laboratuvarında tam ölçekli mıknatıslar üretiyor. Bu, Fransa’daki 64 metrelik ITER tokamak için mıknatısların bir araya getirilmesi süreciyle karşılaştırılabilir. Ancak modüler yaklaşımı sayesinde Thea Energy, nihai tasarımı simüle eden bireysel mıknatısları ve küçük dizileri test edebilir. Bu yaklaşım, geliştirme sürecini büyük ölçüde basitleştirir ve erken test yapılmasına olanak tanır.
Termonükleer enerjinin geliştirilmesi çok büyük çabalar ve finansal yatırımlar gerektirecektir. Ancak Thea Energy ekibi yaklaşımının potansiyeline güveniyor ve projeyi daha da geliştirmek için yatırım çekmeye devam ediyor. Girişim kısa süre önce Prelude Ventures, 11.2 Capital, Anglo American, Hitachi Ventures, Lowerkarbon Capital, Mercator Partners, Orion Industrial Ventures ve Starlight Ventures’tan A Serisi finansmanla 20.000.000 dolar topladı. Bu, projenin geliştirilmesinde önemli bir aşamadır ve geleceğin enerji sorunlarını çözme potansiyelinin açık bir şekilde tanınmasıdır.
Thea Energy önümüzdeki yıllarda bir pilot reaktör kurmayı ve 2030’larda 350 megavatlık bir deneme elektrik santrali geliştirmeyi planlıyor. Şirket, ticari teklif hayata geçirildiğinde megavatsaat başına 50 dolarlık elektrik üretim fiyatına ulaşmayı hedefliyor. Şirket, bunun pilli güneş enerjisinin mevcut maliyetiyle uyumlu olduğunu söyledi. Aynı zamanda önerilen fiyat, gaz kombine çevrim santralinin maliyetinden biraz daha yüksek, kömür santralinin maliyetinden ise biraz daha düşük olacak. Dolayısıyla Thea Energy hedeflerine ulaşabilirse rekabetçi bir çözüm sunacaktır.
Ancak tüm füzyon enerjisi girişimleri gibi Thea Energy de aynı zorlukla karşı karşıya: Bu teknolojide uzmanlaşmanın karmaşıklığı o kadar yüksek ki henüz kimse onu ticarileştirmeyi başaramadı. Bu nedenle, füzyon güç reaktörlerinin fiyatları düşmeye devam eden yenilenebilir enerji kaynakları ve pillerle rekabet edebilmesi için maliyetleri nasıl düşürebileceğimizi düşünmeliyiz. Bu hedefe ulaşmanın birkaç yolu var ve Thea Energy’nin yaklaşımı ümit verici ve umut verici görünüyor.