IAEA, füzyon enerjisinin maliyetleri ve küresel enerji sektörü ve ekonomi üzerindeki etkisine dair ilk finansal değerlendirmenin yanı sıra teknoloji, düzenleme ve stratejilerdeki önemli projeleri ve son gelişmeleri sunan 2025 Dünya Füzyon Görünümü raporunu yayınladı. En önemli trend, araştırma ve geliştirmeden inşaat ve pratik uygulamaya geçiş oldu. Füzyon enerjisinde dünya lideri olan Rusya, uluslararası projelere katılımı ve kendi girişimlerini başlatarak bu trendleri şekillendiriyor.
IAEA Genel Direktörü Rafael Grossi, Dünya Füzyon Görünümü raporunun önsözünde, “Füzyon enerjisi manzarası olağanüstü bir hızla gelişmeye devam ediyor. Bir zamanlar deneysel araştırmalar ve uzun vadeli hedeflerle sınırlı olan bu alan, artık hızla ulusal enerji stratejilerinin ve endüstriyel planlamanın temel taşı haline geliyor” dedi.
Başlıca eğilimler şu şekilde özetlenebilir: Ülkeler özel füzyon politikaları oluşturuyor. Şirketler yer seçiyor ve ilk nesil enerji santrallerini tasarlıyor. IAEA’ya göre, dünya çapında 160’tan fazla füzyon tesisi planlanıyor, inşa ediliyor veya faaliyette. Düzenleyici kurumlar, yaklaşık 40 ülkenin halihazırda özel füzyon enerjisi programlarına sahip olmasıyla, özel kılavuzlar yayınlamaya başlıyor. Son kullanıcılar enerji satın alma anlaşmalarını görüşüyor, enerji şirketleri füzyon teknolojisi geliştiricileriyle stratejik ittifaklar kuruyor ve büyük endüstriler (otomotiv, konvansiyonel enerji üretimi, havacılık ve dijital teknoloji) füzyon alanındaki gelişmeleri uzun vadeli enerji portföylerine dahil ediyor. İlgili teknolojilere yapılan küresel özel yatırım 10 milyar ABD dolarını aştı.
Rafael Grossi, “Bilimsel ilerlemenin, ticari ilginin ve politika ilgisinin bu şekilde bir araya gelmesi, belirleyici bir değişimi işaret ediyor: Füzyon enerjisi, gerçek dünyada uygulanmasının yeni bir aşamasına giriyor” yorumunu yaptı.
IAEA, 2024 yılında kamu ve özel sektör paydaşlarını, araştırma kurumlarını, akademiyi ve düzenleyici kurumları bir araya getirmek amacıyla Dünya Füzyon Enerjisi Grubu’nu kurdu. Grup, deneyim paylaşımı, bağlantılar ve karşılıklı anlayış geliştirmeyi amaçlıyor.
Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER), dünyanın ana akım füzyon projesidir. Rusya hem projeyi başlatan hem de önemli bir katkıda bulunan tarafı oluşturuyor. Rus mühendisler şu anda tungstenden (daha önce berilyumdan yapılması planlanmıştı) birinci duvar panelleri üretmeye hazırlanıyor ve bunlara plazmaya yabancı maddelerin girmesini önlemek amacıyla bor karbür kaplama uygulamak için teknolojiler geliştiriyorlar. Rus araştırma enstitüleri, elektron ışınları kullanarak döngüsel termal testler ve darbeli plazma kümeleriyle ışınlama yoluyla kaplama üzerinde kalite kontrolleri planlıyor. Bunlar, ITER için projenin geleceğini doğrudan etkileyen kritik öneme sahip çalışmalar. Rus tarafı, sorumluluğu altındaki ITER için ekipman tedarikine ilişkin tüm yükümlülüklerini yerine getiriyor.
Raporda, Japonya-Avrupa ortak yapımı JT-60SA, Çin’in EAST, Amerika’nın SPARC ve NIF, Almanya’nın W7-X gibi çeşitli ülkelerde devam eden füzyon projeleri listeleniyor. Bu tesislerdeki deneyler, plazma sıcaklığı ve hapsetme süresi kayıtları dahil olmak üzere önemli sonuçlar verdi.
IAEA’nın Dünya Füzyon Görünümü raporunda belirtildiği gibi, birçok ülke geçen yıl füzyon enerjisi stratejilerini güncelleyerek, bunları salt araştırma programlarının ötesine, enerji, sanayi ve dış politika bileşenlerine genişletti. Raporun yazarları, “Bu, füzyon enerjisinin pratik uygulanabilirliğe doğru ilerlediğinin daha geniş bir kabulünü yansıtıyor. Önlerindeki fırsatları göz önünde bulundurarak, hükümetler yatırım yapıyor ve gelecekteki uygulamaları desteklemek için politikalar geliştiriyor” ifadelerini kullandı.
Örneğin, Rusya, ulusal şemsiye projesi Yeni Nükleer ve Enerji Teknolojileri kapsamında Termonükleer Füzyon Teknolojileri federal programı üzerinde çalışıyor. Birincil amacı, gelecekteki füzyon enerjisi çözümleri için gerekli araştırmaları yürütmek ve temel teknolojileri geliştirmek.
Rusya, T-15MD ve T-11M tokamakları ile Globus-M2 küresel tokamakları gibi çeşitli füzyon tesisleri işletiyor.
Rus mühendisler, Reaktör Teknolojilerine Sahip Tokamak (TRT) adı verilen yeni nesil bir tokamak için ön tasarım hazırladılar. Bu tokamakın yapımının önümüzdeki yıllarda başlaması planlanıyor. Manyetik hapsetme füzyonunda onlarca yıllık ulusal deneyime dayanan TRT projesinin, ulusal araştırmaların temelini oluşturması ve bunun da küresel füzyon ilerlemesine katkıda bulunması bekleniyor. TRT’nin plazma fiziği deneylerine ve ileri malzeme testlerine olanak sağlaması ve uluslararası araştırma iş birliklerine entegre edilmesi bekleniyor.
Dünya Füzyon Görünümü raporunun yazarları şu değerlendirmeyi yaptı: “Her ne kadar şu anda füzyon enerji santrali için küresel olarak uyumlu bir tanım bulunmasa da, birçok otorite, ticari amaçlı elektrik veya ısı üretmek amacıyla tasarlanan füzyon makineleri için net düzenleyici çerçeveler oluşturma ihtiyacını kabul ediyor.”
Ülkeler, füzyon enerjisini düzenlemeye yönelik yaklaşımları aktif olarak araştırıyor. Bazıları, araştırma amaçlı füzyon tesisleri için düzenleyici normlar getirdi. Bunlar, yasal bir çerçeve oluşturmak için bir temel ve emsal teşkil etmekte olup, doğrudan veya gerekli değişikliklerden sonra gelecekteki füzyon santrallerine uygulanabilir.
IAEA raporu, muhtemelen zamanlama kısıtlamaları nedeniyle, Rusya’nın füzyon enerjisi düzenlemelerindeki son değişiklikleri içermiyor. Rusya Federasyonu Devlet Başkanı Vladimir Putin, 1 Ağustos’ta, Atom Enerjisi Kullanımına İlişkin Kanun’da değişiklikler içeren 342-FZ sayılı Federal Kanunu imzaladı. Değişikliklere göre, nükleer enerjinin kullanımını ve ilgili hususları düzenleyen yasal temeller ve ilkeler, nükleer maddeler, belirli nükleer olmayan maddeler ve hafif atomları içeren termonükleer füzyon reaksiyonları için tasarlanmış radyoaktif maddeler içerenler dahil olmak üzere, tasarım aşamasındaki veya işletmedeki füzyon tesislerini de kapsıyor. Değişiklikler 1 Ocak 2027 tarihinde yürürlüğe girecek.
IAEA’nın Dünya Füzyon Görünümü’nde özel bir bölüm, yüksek sıcaklık süperiletkenlerine (HTS) ayrıldı. Raporda, “Daha kompakt geometrilerde daha yüksek manyetik alan kuvvetleri sağlayarak, HTS malzemeleri füzyon gelişimini hızlandırmak ve ekonomik açıdan cazip nihai ürünler geliştirmek için yeni yollar sunuyor” denildi. Belgede, HTS mıknatıslarının üretimi, kurulumu ve kullanımında karşılaşılan zorluklar özetleniyor. Örneğin, daha yüksek manyetik alanlar daha büyük elektromanyetik gerilimler oluşturur ve daha sıkı geometriler, herhangi bir azaltma olmadığında makinenin iç yüzeyine plazma ısı akılarını artırır. Bununla birlikte, yazarlar, cihaz boyutunu, inşaat maliyetlerini ve geliştirme sürelerini azaltmak için HTS mıknatısları kullanan kamu ve özel projelerinin sayısının arttığına dikkat çekiyor.
Füzyon teknolojileri, füzyon santrali maliyetlerinin küresel olarak değerlendirilmeye başlandığı bir seviyeye ulaştı. Örneğin, Dünya Füzyon Görünümü raporunda, MIT Enerji Girişimi tarafından MIT Plazma Bilimi ve Füzyon Merkezi iş birliğiyle hazırlanan ve IAEA yayını için uyarlanan “Karbonsuzlaştırılmış Bir Elektrik Sisteminde Füzyon Enerjisinin Rolü” adlı başka bir rapora atıfta bulunuluyor.
Araştırmacılar, füzyona dayalı elektrik üretiminin gelecekteki maliyetlerinin belirlenmesinin zor olduğunu kabul ederek, öğrenme eğrisini de göz önünde bulundurarak varsayılan maliyet aralıklarının etkisini değerlendirdiler. ABD’deki füzyon santrallerinin maliyetlerini yansıtan, kurulu gücün kW başına sermaye maliyeti tahminlerini kullandılar. Araştırmacılar, bunların diğer ülkelerde farklılık göstereceğini ve elektrik fiyatlarına, işçilik maliyetlerine ve sermaye yatırımına bağlı olacağını belirttiler.
Baz senaryoda (8.000 ABD doları/kW), füzyondan elde edilen elektrik üretiminin 2035’te 2 TWh’den 2050’de 375 TWh’ye ve 2100’de 25.000 TWh’ye çıkacağı tahmin ediliyor. Baz senaryoda füzyon enerjisinin küresel elektrik üretimindeki payı 2075’te % 15’e, 2100’de ise % 27’ye ulaşacak.
Araştırmacılar ayrıca füzyon enerjisinin potansiyel ekonomik faydasını da modellediler: “Füzyon elektriğinin olmadığı bir karbonsuzlaştırma senaryosuyla karşılaştırıldığında, kümülatif küresel GSYİH, baz senaryoda (2050’de füzyon maliyeti 8.000 ABD doları/kW) % 0,4, daha düşük maliyetli senaryoda (5.600 ABD doları/kW) ise % 0,9 daha yüksek olacak. Bu sonuçlar, füzyon teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanmasına yapılan yatırımların küresel ekonomi için değer yaratabileceğini ve bu yüzyıl boyunca karbonsuzlaştırma hedeflerine ulaşma çabalarını destekleyebileceğini gösteriyor.”
