Une start-up américaine a mis au point un ruban adhésif supraconducteur capable de fonctionner à des températures bien plus élevées que dans un tokamak ordinaire. De quoi énormément réduire les coûts du refroidissement dans les centrales expérimentales à fusion. Un pas de plus vers une énergie illimitée et rentable ?
La bande adhésive « à haute température » qui pourrait tout changer à la fusion nucléaire
Pourquoi est-ce important ?
C'est peut-être la solution à tous les défis, de l'exploration de l'espace au réchauffement climatique. La fusion nucléaire suscite bien des espoirs tandis que toute une nouvelle génération de chercheurs et de laboratoire se penche sur ce Graal qui nous échappe depuis plus de 60 ans.Un duct tape « chaud » à -200°C
Le contexte : Commonwealth Fusion Systems (CFS) est une start-up qui, comme tant d’autres, se consacre à la fusion nucléaire au sein du prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT). Elle a mis au point un nouveau matériau qui pourra servir à la construction de réacteurs à fusion plus compacts et plus efficaces.
- De quoi nous rapprocher un peu plus, on l’espère, d’une production nette d’énergie. Jusqu’à présent en effet, la technologie de la fusion n’a jamais su être « rentable » et produire plus d’énergie qu’on en injecte dans la réaction, malgré une percée prometteuse l’année dernière.
La technologie : Il s’agit d’un ruban adhésif, du duct tape, comme on dit aux USA. Mais il peut être stratifié et empilé pour créer des électro-aimants extrêmement puissants qui façonneront et confineront le plasma au sein du réacteur.
- Ses particularités : il est supraconducteur. La supraconductivité consiste à pouvoir conduire l’électricité en courant continu sans résistance ni perte d’énergie en dessous d’une température critique proche du « zéro absolu » (-273,14 °C).
- Mais ce ruban peut surtout rester supraconducteur à de très hautes températures, du moins par rapport au zéro absolu : aux alentours des -200°C. En physique de la fusion, c’est particulièrement chaud, et cela veut dire que cette matière épargnera d’énormes dépenses d’énergie en systèmes de refroidissement capables d’atteindre des seuils critiques beaucoup plus bas.
- Le ruban en lui-même est fait d’oxyde de cuivre à l’yttrium et au baryum. Des matériaux qui entrent dans la catégorie des terres rares, ce qui devra entrer dans l’équation pour décider s’il s’agit là vraiment d’une solution rentable.
Moins complexe et moins coûteux
« Ces nouveaux matériaux ouvrent une nouvelle voie vers l’énergie de fusion, car en plus de leurs capacités supraconductrices à des températures cryogéniques plus élevées, ils peuvent également atteindre des champs magnétiques très élevés. Ces propriétés offrent la possibilité de concevoir des systèmes de fusion plus petits, moins complexes et moins coûteux, qui peuvent être construits plus rapidement et plus facilement démontés pour l’entretien. »
Scott Hsu, conseiller principal au Département américain de l’énergie (DOE), cité par IEEE Spectrum
CFS a obtenu plus de 2 milliards de dollars pour construire sa centrale pilote Sparc et mettre à l’épreuve son fameux ruban à électro-aimants pour tenir confiné un plasma chargé d’énergie au sein de son réacteur.
- Ce premier tokamak – un mot issu d’un acronyme russe pour désigner un dispositif de confinement magnétique expérimental explorant la physique des plasmas – sera construit sur une ancienne base de l’US Army près de Boston. La construction a déjà commencé pour cette immense machine qui nous offrira, peut-être, le secret de l’énergie du soleil.