Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ŞULENUR ASAL
Danışman: Adem Acır
Özet:
Temiz enerji kaynaklarının insanlığın tüm ihtiyaçlarını karşılayacak düzeye ulaştırılması ve karbon içermeyen enerji sistemlerinin ticarileşmesi, sürdürülebilir bir gelecek için kritik hedefler arasında yer almaktadır. Bu hedefler doğrultusunda, sürdürülebilir ve güvenli enerji üretim potansiyeli ile füzyon enerjisi umut vadeden bir çözüm sunmaktadır. Tez kapsamında, füzyon enerjisi kaynak olarak kullanılmış, hidrojen ve elektrik üretimi için entegre sistemler tasarlanmıştır. Füzyon reaktörü olarak uygun fiyatlı, sağlam, kompakt bir füzyon reaktörü tasarımı seçilmiş, seçilen füzyon reaktörü nükleer kod aracılığı ile modifiye edilmiş ve farklı nötronik parametreler altında reaktör potansiyeli değerlendirilmiştir. Hidrojen üretim çevrimi olarak üç-adımlı ve dört-adımlı magnezyum-klor çevrimleri belirlenmiş, simülasyonları yapılmış ve parametrik çalışmalar yürütülmüştür. Ayrı ayrı incelenen tüm alt sistemler, temiz enerji üretimi için entegre edilmiş, enerji ve ekserji yaklaşımlarıyla Termodinamiğin birinci ve ikinci yasalarına göre analiz edilmiştir. Ayrıca, füzyon enerjisinin insanlığın ihtiyaçlarını karşılamada kaynak olarak kullanımı bir vaka çalışması ile analiz edilmiştir. Füzyon reaktörü sürücülü üç-adımlı magnezyum-klor entegre sisteminde enerji ve ekserji verimleri sırası ile %28,38 ve %40,91 olarak elde edilmiştir. Benzer şekilde, füzyon reaktörü sürücülü dört-adımlı magnezyum-klor entegre sisteminde ise enerji verimi %24,86 ve ekserji verimi %35,83 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, bu tez ile füzyon enerjisinin gelecekte ticarileşmesi durumunda sürdürülebilir yaşam alanlarının ihtiyaçlarını karşılamak üzere enerji kaynağı olarak kullanımı değerlendirilmiştir. Sürdürülen vaka çalışmasına göre sürdürülebilir yaşam alanında kullanılmak üzere, mahal ısıtması için 29,38 MW termal enerji ve evsel kullanım için 59,07 MW elektriksel güç, saniyede 243,50 kg arıtılmış su ve 1,24 kg/s hidrojen üretilmiştir.