Uzay Kaynaklı Enerji Üretim Yöntemleri Nelerdir?
İnsanlık on yıllardır temiz enerji kaynakları konusunda araştırmalar yapmaktadır. Bir enerji kaynağı tam testi geçecekken hemen önemli bir kusuru ortaya çıkmaktadır. Nükleer, rüzgar, solar, ve hidroelektrik enerjilerin hepsinde bazı kusurlar vardır. Örneğin geleneksel nükleer füzyon ile nükleer enerji çok risklidir, rüzgar enerjisi istikrarlı değildir, güneş bulutlardan her zaman geçmeyebilir ve hidroelektrik barajlar doğal çevreyi bozmaktadır.
Tam olarak çalışabilen bir çözüm bize birkaç ışık yılı uzakta olabilir. Bazı araştırmacılar enerji ihtiyacımızın yıldızlardan sağlanabileceğini düşünmektedirler.
Araştırılan kaynaklardan birisi de helyum- 3′ ü nükleer füzyon reaksiyonunda kullanmaktır. Nükleer füzyonda atom çekirdeği ikiye bölünürken, füzyon reaksiyonunda atom çekirdeği enerji üretmek için bir araya toplanır. Nükleer füzyon reaksiyonu hidrojen izotopları olan döteryum ve tirityum ile denenmiştir ve bu reaksiyonlar sonucu sahip olduğu enerjinin büyük çoğunluğunu radyoaktif nötronlar olarak verebilmiştir. Ayrıca güvenlik ve üretim verimliliği artmıştır.
Diğer bir yandan Helyum-3 te mükkemmel derecede güvenlidir. Herhangi bir kirlilik veya radyoaktif atık oluşturmaz. Helyumun izotopu olan helyum-3, 2 proton ve sadece bir nötron taşır. Yüksek sıcaklıkta ısıtılıp döteryumla birleştirildiğinde inanılmaz ölçülerde enerji açığa çıkarır. 1 kilogram helyum-3 ile 0.67 likogram döteryum 19 megawatt/yıl enerji üretebilir. Kabaca 25 ton helyum-3 Amerikanın 1 yıllık enerji ihtiyacını karşılayabilir.
Asıl problem 25 ton helyum-3′ ü dünyada doğal yollarla bulamamaktır. Ancak bilim adamlarının hesaplamalarına göre helyum-3 elementi ayda 1 milyon ton civarında bulunmaktadır. Bu kadar helyum elementi dünyada bulunan tüm fosil yakıtlardan 10 kat daha fazla enerji üretecektir. Eğer bu kadar yakıtı para ile ifade edecek olursak şu anki petrol fiyalarına göre tonu yaklaşık 4 milyar dolar olacaktır.
Geriye bu helyumu çıkarmak ve ince ayarlı bir füzyon işleminden geçirmek gerekmektedir. Günümüzdeki füzyon reaktörleri elektrik üretmek için gerekli yüksek sıcaklıklara ulaşmayı tam olarak başaramamışlardır ve ay yüzeyinden alınan topraktan helyum-3′ ü ayıklamak için yoğun rafine işleminden geçmesi gerekmektedir. Bu da şu anki mevcut teknoloji ile helyum-3′ ün potansiyelinden tam olarak yararlanamayacağımız anlamına gelir.
En çok gelecek vaat eden uzay-temelli eneji kaynaklarından biri de güneş enerjisidir. Uzaya yerleştirilecek uzay güneş panelleri, yağmur, bulut, mevsimsel farklılıklar gibi olumsuz etkilerden etkilenmeyeceklerdir. Uzay Güneş Enerjisi ( SSP – Space Solar Power ) geleneksel güneş enerji sistemleriyle aynı şekilde çalışır. Tek fark uydular veya ay üzerine kurulmasıdır. Üretilen elektrik mikrodalgalara çevrilir ve yeryüzüne doğru yollanır. Yeryüzünde doğrultucu antenler vasıtasıyla bu mikrodalgalar toplanır ve tekrar elektriğe çevrilir.
Aslında bu yöntemin benzerini haberleşme uyduları cep telefonu görüşmelerini iletirken yapmaktadır. Mikrodalga transfer yönteminin çok uzun yıllardır tüm detaylarıyla bilinmesi, güneş panellerinin ilk zamanlarına göre 3 kat daha verimli olması sebebiyle uzay tabanlı güneş enerji sistemlerinin dikkate alınması gereken bir yöntemdir.
Bu konuyla ilgili ilk proje 1970 li yıllarda ortaya atılmıştır. yerden 36.000 kilometre yüksekliğe yerleştirilecek olan güneş panelleri yeryüzüne göre sabit konumda duracak ve 5 km’ ye 10 km boyutlarında olacaktır. Bu büyüklükteki bir güneş enerji paneli yıllık üretim kapasitesi 400 milyon kW/saat olan Amerikadaki Hoover barajından iki kat daha fazla enerji üretecektir. Bu proje ekonomik açıdan imkansız olduğu için uygulanamamıştır.
Son yıllarda ise gelişen teknoloji ile farklı sistemler üzerinde düşünülmeye başlanmıştır. Bu projelerden biri dünya çevresinde dönen ve daha küçük olduğu için yönetimi daha kolay olan güneş enerji sistemleri kullanmaktır. Bu uydular yerden 540 km yüksekliğe yerleştirilecek ve yaklaşık 300 metre boyutlarında olacaktır. Bu büyüklükte bir güneş paneli 1000 evin elektrik ihtiyacını karşılayabilir.