Tokamak Energy, partenaire de General Atomics sur les aimants à fusion

La société britannique de fusion nucléaire Tokamak Energy s’associe à General Atomics aux États-Unis pour travailler sur des aimants supraconducteurs à haute température pour les réacteurs de fusion et d’autres applications industrielles potentielles.

La société, basée près d’Oxford, a récemment annoncé une percée dans les systèmes d’aimants pour contenir le plasma de fusion à haute température, et dit maintenant qu’elle a signé un protocole d’accord avec General Atomics, basé en Californie, pour travailler ensemble sur la technologie.

Selon la paire, Tokamak Energy apporte son expertise dans ces aimants supraconducteurs à haute température, tandis que General Atomics a les capacités de fabrication pour produire des systèmes d’aimants à grande échelle.

En 2015, General Atomics a créé un Magnet Technologies Center (MTC) pour construire les modules centraux du projet de réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), actuellement en cours d’assemblage dans le sud de la France et qui devrait être achevé en 2025.

Le directeur général de Tokamak Energy, Warrick Matthews, a déclaré que sa société développait des aimants supraconducteurs à haute température depuis plus d’une décennie et, en collaboration avec General Atomics, promet de les rendre disponibles pour d’autres marchés en plus des expériences de réaction de fusion de pointe.

“L’intégration de ces capacités complémentaires promet d’accélérer le développement et la production de technologies HTS dans des domaines supplémentaires, tels que l’aviation, la marine, l’espace et les applications médicales”, a-t-il affirmé dans un communiqué.

La fusion nucléaire est basée sur la même physique de base qui se produit à l’intérieur des étoiles, selon laquelle des éléments plus légers fusionnent pour former des éléments plus lourds, libérant de l’énergie dans le processus. Des températures élevées sont nécessaires pour rapprocher suffisamment les noyaux pour que la fusion se produise, et à ces températures, le carburant devient un plasma qui doit être contenu pour soutenir le processus, et c’est là que les aimants entrent en jeu.

Tout cela est très complexe et extrêmement difficile à mettre en place, bien sûr, ce qui a conduit à la vieille blague selon laquelle la production d’énergie par fusion nucléaire est dans 30 ans et le sera toujours.

General Atomics, par exemple, a établi ses premiers programmes de recherche et développement sur la fusion dans les années 1950 et prétend avoir plus de cinq décennies d’expérience dans l’exploitation de tokamaks – la chambre de réaction en forme de beignet utilisée pour contenir le plasma super chaud, à partir duquel Tokamak Energy obtient son nom.

Et la raison de tous ces efforts ? Selon Tokamak Energy, un kilogramme de combustible de fusion libère la même quantité d’énergie que la combustion d’environ 10 millions de kilogrammes de charbon, mais sans les émissions de dioxyde de carbone. Si cela peut fonctionner, les avantages sont évidents car les centrales à fusion fourniraient une énergie propre aux villes et aux agglomérations ainsi qu’à l’industrie.

Mais les lecteurs ne doivent pas être induits en erreur sur la partie “haute température” des aimants supraconducteurs haute température de Tokamak Energy. Ceux-ci doivent encore être refroidis à environ -250 ° C (-418 ° F) pour fonctionner, et ils ne sont donc qu’à haute température par rapport à la plupart des autres matériaux supraconducteurs, qui fonctionnent près du zéro absolu (-273 ° C ou -460 °F). Cette différence les rend encore plus de cinq fois plus économes en énergie, selon l’entreprise.

La technologie est centrée sur des bandes de matériaux multicouches, principalement constituées de métaux conducteurs, mais avec l’ajout crucial d’un revêtement interne en matériau supraconducteur d’oxyde de cuivre et de baryum de terres rares (REBCO). Les bandes ont généralement une largeur de 12 mm et une épaisseur inférieure à 0,1 mm et sont enroulées en bobines pour fabriquer des aimants supraconducteurs.

Plus tôt ce mois-ci, Tokamak Energy a accueilli Warren East, ancien PDG de Rolls-Royce et avant ce concepteur de puces Arm, au sein de son conseil d’administration en tant que directeur non exécutif.

Le mois dernier, la société a annoncé que sa technologie d’aimant était expédiée à l’installation d’irradiation gamma (GIF) des laboratoires Sandia du département américain de l’énergie, à Albuquerque, pour être testée contre le type de rayonnement gamma auquel elle sera exposée dans le cadre d’un réacteur à fusion en fonctionnement. ®