Füzyon gücüne gelince, iki temel yaklaşım vardır: Birincisi, güçlü manyetik alanlar tarafından yerinde tutulan, burada Dünya’da küçük bir yıldız yaratmak. İkincisi, daha da küçük yıldızların ardışıklığını yapmak için yoğun lazerler kullanmak, ancak işlemi saniyede birkaç kez tekrarlamak.
Moritz von der Linden, ikincisiyle şansının daha yüksek olduğunu düşünüyor. Fosil yakıtlardan kurtulmak için yarışan bir dünyada, füzyon enerjisi, yaygın olarak bulunan malzemeleri kullanarak güneşin yüzeyinden daha sıcak koşulları yeniden yaratarak etkili bir şekilde sınırsız bir enerji kaynağı olmayı vaat ediyor.
Ancak çoğu analist ticari füzyon gücünün en azından on yıl uzakta olduğuna ve her yıl daha da ucuzlayan yenilenebilir enerji ve pil depolama ile karşı karşıya olduğuna inanıyor. “Füzyon hızlı ve ucuz olmalı,” diyor kurucu ortak ve CEO Marvel Füzyonu TechCrunch’a söyledi. “Aksi takdirde kimsenin buna ihtiyacı olmaz ve kimse bunun için ödeme yapmaya yanaşmaz.”
Marvel Fusion, eylemsiz hapsetme füzyonu olarak bilinen şeyi takip eden birkaç şirketten biridir. Bu, 2022’de kontrollü füzyon reaksiyonlarının onları ateşlemek için gerekenden daha fazla güç üretebileceğini kanıtlayan bir Enerji Bakanlığı laboratuvarı olan Ulusal Ateşleme Tesisi’nde kullanılan aynı temel yaklaşımdır. Bu, şimdiye kadar ulaşılması zor olan teknolojiyi kovalayan herhangi bir girişim için yararlı bir kilometre taşıdır.
Ancak NIF’in lazerleri onlarca yıllık tasarımlara dayanırken, Marvel lazerlerinin gücünü ve verimliliğini artırmak için son teknolojiyi kullanıyor. Girişim yakında Colorado Eyalet Üniversitesi ile iş birliği yaparak bir gösteri tesisi inşa edecek ve burada iki adet 100 Joule lazerin temel teknolojisini kanıtlayacağını umuyor. Kürekler 16 Ekim’de toprağa indi ve von der Linden bunun 2027’nin başlarında faaliyete geçmesini bekliyor.
Bu lazerler göz kırpmasından daha hızlı ateşlenecek – femtosaniye aralığında veya saniyenin milyarda biri – nanoyapılı bir hedefi elektronlarını patlatan ve kalan pozitif yüklü iyonları dağıtan fotonlarla bombalayacak. Bu iyonlar daha sonra Marvel’ın yakıtına çarpacak ve bir füzyon reaksiyonunu ateşleyecek. Şu anda şirket çoğunlukla hidrojen ve bor karışımı kullanıyor, ancak von der Linden şirketin daha avantajlı bir kombinasyon ortaya çıkarsa seçeneklerini açık tutmak için “karışık yakıt” yaklaşımı benimsediğini söylüyor.
Üretimi ve yüklenmesi iki hafta süren bir santimetrelik altın bir hohlraumun içine yerleştirilmiş NIF’in yakıt peletiyle karşılaştırıldığında, Marvel’ın yakıtı ve hedefi seri üretim için tasarlanmıştır. Yakıtın kendisi oda sıcaklığında katıdır, bu da onu gaz halindeki veya kriyojenik olarak dondurulmuş hidrojen izotoplarına dayanan NIF’in fel’inden daha basit hale getirir. Marvel’ın hedefi de daha basittir, altından değil silikondan yapılmıştır.
Von der Linden, “Bu bir tür uyanıştı,” dedi. “Fizikçiler silikonun daha iyi çalıştığını keşfettiklerinde, hedefçiler ‘Hallelujah! Çip üretimindeki standart litografiyi kullanabiliriz’ dediler.” Marvel’ın üretmeyi planladığı boyutlarda, özellik başına yaklaşık 50 ila 80 nanometre, şirket on yıla kadar eski yarı iletken üretim ekipmanlarını kullanabilir. Standart 300 milimetrelik bir gofret üzerinde yaklaşık 5.000 hedef üretebilir.
Colorado deneyleri planlandığı gibi giderse, şirket 2028 veya 2029’da her iki lazerin enerjisini artıracak. Bu kilometre taşlarına ulaşmak için Marvel yakın zamanda bir Seri B turunda 62,8 milyon avro topladı, şirket TechCrunch’a özel olarak söyledi. HV Capital, b2venture, BayernKapital, Deutsche Telekom, SPRIND ve Tenglemann Ventures’ın katılımıyla turu yönetti. Şirket ayrıca Avrupa İnovasyon Konseyi tarafından 2,5 milyon avroluk bir hibe ve 15 milyon avroya kadar öz sermaye yatırımı için seçildi, eğer yapılırsa bu turun bir uzantısı olacak.
Von der Linden, Marvel’ın ilk ticari ölçekli prototipinin 2032 veya 2033 civarında tamamlanması gerektiğini ve 10 ila 20 iki kilojoule lazer içereceğini söyledi. “20 lazerle iyonların ivmesini gerçekten tasarlama yeteneğine sahibiz.” Her biri saniyede yaklaşık on kez ateşlenecek.
Bu, gerçek an olacak. Şirketin Colorado tesisi faydalı bir dönüm noktası olsa da, von der Linden “iki silindirli bir motora sahip bir Ferrari sürmek gibi” dedi. “Hareket edecek, ancak yapması gerekeni yapmayacak”, ki Marvel’ın durumunda bu, faydalı miktarda güç üretmek. Tam ölçekli prototip tüm, şey, lazerleri ateşlerse, o zaman girişimin füzyon bitiş çizgisini geçme şansı var. Yarış başladı.