Phoenix sistemi nasıl çalışıyor?
Xcimer'in yaklaşık 74 bin metrekarelik lazer tesisinde bulunan Phoenix, yarı iletken üretiminde kullanılan teknolojilerle akraba olan bir kripton florür excimer lazeri temel alıyor. Ancak sistem, endüstriyel uygulamalarda kullanılan benzer teknolojilerden çok daha büyük ölçekte tasarlanmış durumda.
Şirketin geliştirdiği yöntem, nispeten uzun süren ve mikrosaniye ölçeğinde üretilen lazer darbelerini füzyon için gerekli olan nanosaniye ölçeğine sıkıştırmaya dayanıyor. Böylece çok küçük bir yakıt hedefinin üzerine son derece kısa sürede devasa miktarda enerji aktarılması amaçlanıyor. Bu süreçte atom çekirdeklerinin birleşmesiyle füzyon reaksiyonu gerçekleşiyor ve enerji açığa çıkıyor.
İlham kaynağı NIF
Xcimer'in füzyon yaklaşımı ABD National Ignition Facility’de (Ulusal Ateşleme Tesisi, NIF) yürütülen çalışmaları temel alıyor. NIF, 2022 yılında kontrollü bir füzyon deneyinde ilk kez bilimsel enerji eşitliğini sağlamayı başarmıştı.
Ancak NIF'in temel amacı hiçbir zaman elektrik üretmek olmadı. Bu nedenle tesisin kullandığı dev katı hal lazer sistemi oldukça karmaşık, maliyetli ve sürekli enerji üretimi yapacak bir elektrik santralinin ihtiyaçlarına uygun değil.
Xcimer daha basit ve daha ucuz bir çözüm hedefliyor
Şirket excimer lazer mimarisinin füzyon enerjisini ticari hale getirmek için daha uygun olabileceğini savunuyor. NIF'in 192 lazer hattına karşılık Xcimer'in tasarımında yalnızca iki ışın hattı kullanılması planlanıyor. Bu yaklaşımın hem maliyetleri düşürebileceği hem de sistemlerin seri üretimini kolaylaştırabileceği belirtiliyor.
Her ne kadar Phoenix dünyanın en büyük özel lazeri olarak öne çıksa da, sistemin 1 kilojullük çıkışı ticari bir füzyon santralinin ihtiyaç duyacağı enerji seviyelerinin oldukça altında bulunuyor.
Bu nedenle şirket önümüzdeki yıllar için daha büyük projeler planlıyor. Yol haritasına göre 2028 yılında Anvil adlı ve 200 kilojullük sistem devreye alınacak. Bunun ardından 2030'lu yılların başında geliştirilmesi hedeflenen Vulcan sistemi gelecek. 4 ila 12 megajul arasında enerji üretebilecek bu lazer platformunun şebekeden çektiği enerji ile ürettiği enerji arasında denge kurabilecek seviyeye ulaşması amaçlanıyor. Şirketin nihai hedefi ise 2030'lu yılların ortalarında Athena adı verilen ilk ticari füzyon enerji santralini hayata geçirmek.
