Grâce à un nouvel aimant d’une startup du MIT soutenue par Bill Gates.

La start-up Commonwealth Fusion Systems (CFS), soutenue par Bill Gates, et le Plasma Science and Fusion Center (PSFC) du MIT ont annoncé mercredi 8 septembre que leurs essais, réalisés au MIT Plasma Science and Fusion Center de Cambridge, dans le Massachusetts, le dimanche à 6 heures du matin, heure locale, étaient un succès.

Un nouvel aimant supraconducteur fait avancer la fusion d’un cran

Au cours de l’essai, l’aimant a atteint 20 teslas, une unité de mesure nommée d’après l’ingénieur pionnier Nikola Tesla, et utilisée pour désigner la force d’un aimant. À titre de référence, un aimant supraconducteur a battu en 2019 le précédent record mondial en affichant une intensité de champ magnétique de 45,5 teslas. Cependant, ce qui distingue l’aimant du MIT et du CFS, c’est le fait qu’il a pu atteindre 20 teslas tout en ne consommant qu’environ 30 watts d’énergie. Cette performance est largement supérieure à celle d’un aimant que le MIT avait précédemment testé et qui consommait 200 millions de watts d’énergie.

Le nouvel aimant utilise des supraconducteurs à haute température pour atteindre son intensité magnétique avec un rendement énergétique élevé. Il est suffisamment puissant pour permettre à CFS et au MIT d’obtenir une « énergie nette » avec leur réacteur de fusion tomakak, ce qui signifie qu’ils produiraient plus d’énergie que ce dont leur réacteur a besoin pour entretenir une réaction de fusion. Aucune entreprise n’a jamais réussi à obtenir une fusion à énergie nette, condition nécessaire pour exploiter l’énergie propre pratiquement illimitée de la fusion nucléaire.

La fusion nucléaire est la réaction que le soleil et les étoiles utilisent pour produire de l’énergie. Elle se produit lorsque deux atomes s’assemblent pour former un noyau plus lourd, libérant ainsi de grandes quantités d’énergie. Dans un réacteur de fusion nucléaire circulaire, appelé tomakak, de puissants aimants, comme celui mis au point par le MIT et le CFS, contrôlent et stabilisent le plasma brûlant nécessaire pour que la réaction ait lieu.

« Ce n’est pas un battage médiatique »

On pourrait croire que chaque semaine, les gros titres annoncent une nouvelle avancée majeure vers l’énergie de fusion. Cela s’explique en partie par le fait que les experts du monde entier font la course pour mettre au point une fusion nucléaire commercialement viable et qu’ils font de grands progrès dans ce qui sera finalement un long voyage. Le mois dernier, des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), en Californie, ont annoncé qu’ils étaient au « seuil de l’allumage de la fusion nucléaire ». Leurs dernières expériences ont permis une percée, puisque l’énergie produite par la fusion représentait 70 % de celle émise par un puissant laser nécessaire pour déclencher la réaction – une amélioration considérable par rapport aux expériences précédentes. Le scientifique en chef de ce projet, Omar A. Hurricane, a qualifié ce moment de « moment des frères Wright«  pour une fusion nucléaire.

Dans une interview accordée à CNBC, Andrew Holland, directeur général de la Fusion Industry Association, a déclaré à propos du CFS et de la nouvelle percée magnétique du MIT : « Ce n’est pas un battage médiatique, c’est la réalité. Grâce aux progrès réalisés par l’ensemble de l’industrie de la fusion, nous assistons à la naissance d’une nouvelle source d’énergie propre, durable et toujours disponible. » CFS a levé plus de 250 millions de dollars auprès d’investisseurs, dont Breakthrough Energy Ventures, un investissement durable qui compte Bill Gates, Jeff Bezos et Richard Branson parmi ses bailleurs de fonds.

Le nouvel aimant sera utilisé dans le tokamak de fusion expérimental de CFS, appelé SPARC, qui est en cours de construction à Devens, dans le Massachusetts. Dans le communiqué de presse du MIT, Maria Zuber, vice-présidente du MIT chargée de la recherche, a déclaré : « Je suis maintenant réellement optimiste quant à la capacité de SPARC à atteindre une énergie positive nette, sur la base des performances démontrées des aimants. La prochaine étape consiste à passer à l’échelle supérieure et à construire une véritable centrale électrique. » Si tout se passe comme prévu, le MIT et le CFS espèrent que leur première centrale de fusion opérationnelle, appelée ARC, sera en service au début des années 2030.

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche

Fusion nucléaire : cette start-up promet un « carburant miraculeux » pour 2024

19 NOVEMBRE 2021 ASR

Une société américaine est à l’origine d’une importante levée de fonds.

Son objectif serait de parvenir à maîtriser la fusion nucléaire afin de révolutionner le secteur de l’énergie. En effet, cette énergie serait propre et infinie selon de nombreux experts.

Cent millions de degrés Celsius

Et si la clé de l’avenir environnemental de la planète était la fusion nucléaire ? Pour de nombreux chercheurs, cela ne fait pas l’ombre d’un doute. Les travaux scientifiques sur le sujet avancent petit à petit. En août 2021, une expérience de fusion nucléaire a eu lieu au National Ignition Facility (NIF) aux États-Unis, établissant un nouveau record. Citons également le projet Réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) qui avance à son rythme.

Reste que les petites structures ayant pour ambition d’exploiter le principe de la fusion nucléaire à des fins commerciales sont assez nombreuses. Parfois, leur projet s’avère prometteur et c’est le cas de celui de la start-up américaine Helion. En juin 2021, cette société avait affirmé dans World Nuclear News avoir atteint cent millions de degrés Celsius avec le Trenta, son prototype de réacteur de 6e génération.

Objectif hélium 3

Selon un article de New Atlas du 8 novembre 2021, la somme levée par Helion atteint les 500 millions de dollars, auxquels ont contribué plusieurs investisseurs de renom. Citons par exemple Dustin Moskovitz, cofondateur de Facebook, Jeff Skoll ancien PDG d’eBay ou encore Sam Altman, à la tête d’Open AI et Y Combinator. L’objectif de cette levée de fonds est tout simplement de construire Polaris, le prototype de 7e génération d’Helion. Or, si la société atteint les objectifs fixés d’ici 2024, celle-ci devrait obtenir 1,7 milliard de plus afin de continuer ses travaux.

Mais quelle est l’approche d’Helion en ce qui concerne la fusion nucléaire ? Habituellement, cette technique consiste à produire de l’électricité en faisant tourner des turbines grâce à la chaleur issue de la réaction d’un tokamak, un dispositif de confinement magnétique expérimental (voir photo ci-après). Or, Helion explore un phénomène électromagnétique très particulier. Ce dernier se produit lorsque les atomes de deutérium et d’hélium 3 dans le plasma se mêlent sous la pression après une forte accélération.

Néanmoins, il semble que l’objectif premier de la start-up n’est pas de produire de l’électricité en fracassant ces atomes deutérium. En effet, il est davantage question d’hélium 3. Quinze à vingt tonnes de ce « carburant miraculeux » pourraient alimenter chaque foyer américain durant une année.

À terme, il n’est pas forcement question de concevoir d’énormes installations, mais plutôt une importante quantité de réacteurs de taille réduite. Chacun d’entre eux alimenterait alors plusieurs milliers de foyers ou encore les plus énergivores des data centers. Enfin, Helion promet une absence d’impact sur l’environnement et un tarif défiant toute concurrence, à savoir environ dix dollars le MWh.

Source : SciencePost