Yapay Zeka modellerini eğitmek (training) ve aynı zamanda düşük gecikmeli çıkarım (inference) sunmak için sürekli yüksek işlem gücü sağlayan GPU/TPU kümeleri, güçlü bir soğutma sistemi ve geniş bantlı ağ altyapısı gerekmektedir. Bu yüksek elektrik tüketen bileşenlerinden dolayı veri merkezleri, küresel elektrik talebinde kayda değer pay alıyor. IEA tarafından yayınlanan verilere göre 2024 yılında veri merkezlerinin küresel elektrik talebinin ~%1.5’i olduğu, 2030’a kadar iki katına çıkabileceği öngörülüyor.

Bu artan talebi karşılamak için yenilenebilir enerji kaynakları sıkça tartışılsa da güneş ve rüzgar gibi kaynakların üretimindeki değişkenlikleri, veri merkezlerinin 7/24 çalışması gereken yapısıyla her zaman uyumlu olmayabiliyor. Bu sebeple Meta, Amazon ve Microsoft gibi veri devleri var olan Nükleer Enerji Santralleri ile Güç Satın Alma Anlaşmaları (PPA) imzalayarak veri merkezlerinin enerji ihtiyacını karşılamayı hedefliyor. Ancak veri merkezleri, Nükleer Santrallerin sağlayabileceği enerjiden daha fazla enerjiye ihtiyaç duyacağından karbon salımı düşük, sürekli ve ölçeklendirilebilir güç sağlayabilen ilave kaynaklar aranmaktadır. İşte tam bu noktada Nükleer Santrallerin bir tipi olan Küçük Modüler Reaktörler (SMR) öne çıkıyor.

Küçük Modüler Reaktör (SMR) Nedir?

Küçük Modüler Reaktörler (Small Modular Reactors – SMR), geleneksel nükleer enerji santrallerine kıyasla ölçek, üretim yaklaşımı ve kurulum metodolojisi açısından farklılaşan yeni nesil nükleer enerji çözümleri olarak tanımlanmaktadır. Literatürde SMR’ler genellikle 300 megawatt elektrik (MWe) altındaki kurulu kapasiteye sahip reaktörler olarak kabul edilir.

SMR’ler, geleneksel nükleer reaktörler ile benzer temel prensiplere dayanır ancak tasarım felsefesi olarak geleneksel reaktörlerinden farklıdır. Çoğu SMR tasarımında pasif güvenlik sistemleri ön plandadır. Bu sistemler, herhangi bir aktif pompa, operatör müdahalesi veya harici enerji gereksinimi olmaksızın yer çekimi veya doğal sirkülasyon gibi fiziksel ilkeleri kullanarak soğutma gerçekleştirebilmektedir. SMR'lerin geleneksel reaktörlere göre düşük gücü ve boyutları sayesinde pasif güvenlik sistemlerinin SMR'lar üzerindeki etkisi, geleneksel reaktörlere göre daha fazladır.

SMR’ler fabrikalarda standartlaştırılmış bileşenler şeklinde ön üretime tabi tutulmakta ve daha sonra montaj sahasına nakledilerek kurulumu gerçekleştirilebilmektedir. Bu model sayesinde hem kurulum süreci kolaylaştırmakta hem de ileri tarihlerde kapasite artışlarının hızlı bir şekilde yapılması mümkün kılınmaktadır.

SMR'ler, Veri Merkezleri İle Neden Uyumlu?

1. Sürekli ve Kararlı Baseload Güç: Veri merkezlerinin 7/24 çalışmasında dolayı sürekli yüksek güç ve kararlı enerji arzı gerektirir. SMR’ler, rüzgar ve güneş gibi değişken yenilenebilir kaynaklara göre bu yükü daha istikrarlı bir şekilde taşır.
2. Modüler ve Ölçeklenebilir Yapı: SMR'lerin modüler olması sayesinde hızlı ve ölçeklenebilir kurulum sağlanır. Veri merkezinin büyümesinden kaynaklanacak ilave enerji talebi, kademeli olarak SMR modülleri eklenerek karşılanabilir.
3. Düşük Karbon Salımı: SMR'ler, dünyada en düşük miktarda sera gazı salınımı yapan Nükleer Enerji'ye dayalıdır.

Bazı eleştirilere göre, geleneksel nükleer santraller yerine küçük ama daha fazla sayıda küçük reaktör kurulması, riskleri artıracaktır. Argümanlara göre, daha çok tesis daha fazla nükleer yakıtın taşınmasını gerektirecek ve toplam radyoaktif atık miktarını yükseltecektir.         

İleriye Bakış

SMR’ler, yapay zeka yoğunluklu veri merkezleri ve büyük enerji tüketicileri için minimal karbon salınımı ve yüksek istikrarlı güç sağlayabilecek umut vadeden bir çözüm olarak ön plana çıkmaktadır. Google ve Amazon kendi veri merkezlerinin enerji ihtiyacını karşılamak için SMR ile alakalı çalışmaları başlattı ancak ilk santrallerin açılması 2030'lu yıllar olarak hedefleniyor.

Dipnot: Baykar'dan SMR Girişimi

Ürettiği insansız hava araçları (İHA) ve savunma teknolojileriyle gururumuz olan Baykar'ın, nükleer enerji alanında da adım atarak SMR teknolojisi üzerinde çalışmaya başladığı duyurulmuştur. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı Alparslan Bayraktar’a göre şirket 40 megavat (MW) kapasiteli bir SMR prototipi geliştirme sürecine girdi. Bu adım Türkiye’nin nükleer enerji hedeflerine ulaşmasında önemli bir atılım olarak görülüyor.

Bu tür bir reaktör bir prototip halinde tek başına yaklaşık 100 binden fazla hanenin elektrik ihtiyacını karşılayabilecek güçte tasarlanıyor. Bu girişim ile birlikte Türkiye 2050’ye kadar nükleer enerjinin elektrik üretimindeki payını artıracak ve yerli teknoloji geliştirme stratejisini nükleer enerji alanına da genişletecektir.