Des aimants d’une puissance inédite pour consommer l’énergie de fusion

Madrid, 6 nov. (EUROPA PRESS) –

Des physiciens présentent lors de la réunion de la division de la physique des plasmas de l’American Physics Society de nouveaux supraconducteurs pour que l’énergie de fusion puisse éventuellement atteindre le réseau électrique.

Les chercheurs prévoient d’utiliser cette technologie pour construire des aimants à l’échelle requise pour la fusion, puis de construire ce qui serait la première expérience de fusion au monde à obtenir un gain énergétique net.

L’effort est une collaboration entre le Plasma Science & Fusion Center du MIT (Massachusetts Institute of Technology) et Commonwealth Fusion Systems.

L’énergie de fusion est générée lorsque les noyaux des plus petits atomes se combinent en de plus gros dans un processus qui libère d’énormes quantités d’énergie. Ces noyaux, généralement des cousins plus lourds de l’hydrogène appelés deutérium et tritium, sont chargés positivement et éprouvent donc une forte répulsion qui ne peut être surmontée qu’à des températures de centaines de millions de degrés. Si ces températures, et donc les réactions de fusion, peuvent être produites dans les expériences de fusion modernes, les conditions requises pour un gain net d’énergie n’ont pas encore été atteintes.

Une solution possible à ce problème pourrait être d’augmenter la force des aimants. Les champs magnétiques des appareils de fusion servent à maintenir ces gaz ionisés chauds, appelés plasmas, isolés de la matière ordinaire. La qualité de cette isolation est d’autant plus efficace que le champ est fort, ce qui signifie qu’il faut moins d’espace pour maintenir le plasma chaud. Doubler le champ magnétique dans un dispositif de fusion permet de réduire son volume, un bon indicateur du coût du dispositif, d’un facteur huit, tout en obtenant les mêmes performances. Ainsi, des champs magnétiques plus puissants rendent la fusion plus petite, plus rapide et moins chère.

Une percée dans la technologie des supraconducteurs pourrait permettre aux centrales à fusion de voir le jour. Les supraconducteurs sont des matériaux qui permettent à des courants de les traverser sans perdre d’énergie, mais pour cela, ils doivent être très froids. Cependant, les nouveaux composés supraconducteurs peuvent fonctionner à des températures beaucoup plus élevées que les supraconducteurs classiques. Critiques pour la fusion, ces supraconducteurs fonctionnent même lorsqu’ils sont placés dans des champs magnétiques très puissants.

Si, à l’origine, ils n’étaient pas utiles pour construire des aimants, les chercheurs ont désormais trouvé des moyens de fabriquer des supraconducteurs à haute température sous forme de « rubans » qui produisent des aimants aux performances sans précédent. La conception de ces aimants ne convient pas aux machines à fusion car ils sont trop petits. Avant que le nouveau dispositif de fusion, appelé SPARC, puisse être construit, les nouveaux supraconducteurs doivent être incorporés dans le type d’aimants puissants et de grande taille nécessaires à la fusion.

Une fois que le développement de l’aimant sera réussi, l’étape suivante consistera à construire et à faire fonctionner l’expérience de fusion SPARC. SPARC sera un dispositif de fusion tokamak, un type de configuration à confinement magnétique similaire à de nombreuses machines déjà en service

Comme un accomplissement analogue au premier vol des frères Wright, la démonstration d’un gain énergétique net – l’objectif de la recherche sur la fusion depuis plus de 60 ans – pourrait suffire à intégrer la fusion dans les plans énergétiques nationaux et à entamer le développement commercial. L’objectif est de rendre SPARC opérationnel d’ici 2025, selon l’American Physical Society.

L’objectif est de rendre SPARC opérationnel d’ici 2025, selon l’American Physical Society.

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