La technologie des aimants de nouvelle génération ouvre la voie à l’énergie de fusion commerciale
Les résultats des derniers tests valident une approche révolutionnaire pour la mise à l’échelle des aimants supraconducteurs à haute température (HTS), qui sont très résistants aux perturbations du plasma. La technologie, connue sous le nom d’« isolation partielle », permet de construire et d’exploiter les aimants à la taille d’une centrale électrique et offre une alternative plus simple aux systèmes de protection des aimants supraconducteurs traditionnels. Il améliore et accélère donc la viabilité commerciale de l’énergie de fusion.
« Pour la première fois, ce dernier test donne aux développeurs de fusion une option pour une nouvelle conception d’aimant supraconducteur qui sera résistant aux dommages, réduisant le coût et la complexité des systèmes d’atténuation des dommages et la menace de temps d’arrêt. Le monde a besoin d’une énergie propre, sûre, bon marché et déployable à l’échelle mondiale, et les aimants que Tokamak Energy développe permettront cet avenir. Les deux technologies de base de Tokamak Energy – le tokamak sphérique et les aimants HTS – sont au cœur de la mission de l’entreprise de développer la fusion économique dans des centrales électriques compactes », mentionné Chris Kelsall, PDG de Tokamak Energy.
Les tokamaks utilisent des aimants pour contenir et isoler un plasma afin qu’il puisse atteindre les températures élevées auxquelles la fusion se produit. Des champs magnétiques élevés sont nécessaires pour que les tokamaks contiennent le carburant surchauffé, et des champs magnétiques plus élevés permettent un tokamak plus petit. Les supraconducteurs à haute température peuvent créer ces champs magnétiques beaucoup plus puissants et sont donc importants pour la puissance de fusion commerciale.
Forte de ce succès, l’équipe de Tokamak Energy fabrique actuellement une nouvelle installation d’essai et un système de démonstration avec un ensemble complet d’aimants. Cela permettra de tester l’interaction de tous les aimants HTS et de valider pour la première fois leur utilisation au sein d’un système tokamak complet. Le nouveau système magnétique devrait être testé en 2022.
Robert Slade, directeur des applications technologiques avancées chez Tokamak Energy, a déclaré :
« Cette impressionnante démonstration de technologie d’isolation partielle ouvre la porte à une nouvelle frontière dans la technologie des aimants, permettant à la nouvelle technologie que nous avons développée pour nos tokamaks sphériques d’être utilisée dans une large gamme d’applications émergentes qui nécessitent des aimants HTS compacts à haut champ.
Les résultats complets de la campagne de tests d’aimants ont été présentés par l’ingénieur senior HTS Magnet, Bas van Nugteren, lors de la Conférence européenne de cette année sur la supraconductivité appliquée (EUCAS 2021) – voir la vidéo. Les avantages de l’isolation partielle pour une fonctionnalité de tokamak à l’échelle de la fusion dans la feuille de route récemment publiée par des pairs pour la technologie des aimants de fusion dans la revue Superconductor Science and Technology.
À propos de Tokamak Énergie
Tokamak Energy est l’une des principales sociétés commerciales mondiales d’énergie de fusion basée près de Oxford, ROYAUME-UNI. L’entreprise développe la centrale à fusion de demain tout en commercialisant les applications technologiques d’aujourd’hui.
Tokamak Energy poursuit la fusion grâce au développement combiné de tokamaks sphériques et d’aimants supraconducteurs à haute température (HTS).
Dans le prototype de fusion ST-40, Tokamak Energy a développé le tokamak sphérique compact le plus avancé au monde – un catalyseur clé de la fusion commerciale. Des plans sont en cours pour que le ST-40 soit exploité à 100m degré plasma en 2021, qui sera une étape clé pour la fusion commerciale et le premier module de fusion financé par le secteur privé à atteindre ce jalon dans le monde.
Tokamak Energy a reçu cinq subventions du département américain de l’Énergie en 2020, créant des partenariats avec une expertise de premier plan dans le système de laboratoire national américain. La société s’est associée au Oak Ridge National Laboratory et au Princeton Plasma Physics Laboratory pour développer le ST-40. Il a également reçu une subvention de 10 millions de livres sterling du gouvernement britannique dans le cadre d’un investissement dans le cadre du programme Advanced Modular Reactor (AMR).
Tokamak Energy travaille avec le CERN, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, sur des aimants supraconducteurs à haute température (HTS) pour développer une technologie exclusive qui s’adaptera aux grands aimants nécessaires aux modules de fusion. Les aimants HTS ont également des applications pour les accélérateurs de particules, l’aérospatiale et pour plusieurs autres secteurs industriels.
La société, fondée en 2009 en tant que spin-off du Culham Center for Fusion Energy, emploie actuellement une équipe croissante de plus de 180 personnes avec des talents du Royaume-Uni et des experts du monde entier. Il combine des capacités scientifiques, d’ingénierie, industrielles et commerciales de premier plan. La société compte plus de 50 familles de demandes de brevets et a levé plus de 100 millions de livres sterling d’investissements privés.
Une fois réalisée, l’énergie de fusion sera propre, économique et déployable à l’échelle mondiale – un facteur clé pour atteindre les objectifs de la politique climatique internationale.
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SOURCE Tokamak Énergie
