L’atteinte de nouveaux records dans le domaine de l’énergie de fusion représente une avancée significative vers la réalisation d’une source d’énergie propre et durable. Realta Fusion, une startup spécialisée dans l’énergie de fusion aux États-Unis, en collaboration avec des chercheurs de l’Université du Wisconsin, a récemment établi un nouveau record de champ magnétique dans un plasma de fusion. Le champ magnétique atteint est de 17 Tesla, une étape cruciale pour le développement de systèmes énergétiques de fusion commerciale.
Le projet, connu sous le nom de Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror (WHAM), est le premier à utiliser des aimants en superconduction à haute température (HTS) dans une configuration de miroir magnétique. Ces avancées permettent de confiner le plasma à des niveaux de densité sans précédent, ouvrant la voie à des systèmes énergétiques de fusion plus efficaces et rentables. Outre les investissements privés, les autorités américaines, via le Department of Energy, ont annoncé une nouvelle révolution énergétique grâce à la fusion nucléaire.
Une avancée technologique majeure
La fusion par confinement magnétique (Magnetic Confinement Fusion, MCF) consiste à créer les conditions nécessaires à la fusion en emprisonnant un plasma très énergétique dans une « bouteille magnétique ». L’utilisation d’aimants à très haut champ est une étape technique clé pour la réalisation de systèmes énergétiques de fusion. Le dispositif WHAM est le premier à intégrer des aimants HTS avec plusieurs systèmes de chauffage plasma de haute puissance et un contrôle avancé du plasma.
Selon le professeur Cary Forest de l’Université du Wisconsin et directeur scientifique de Realta Fusion, « C’est l’aboutissement d’un immense effort de l’équipe WHAM, et un pas significatif vers les centrales à énergie de fusion. Avec l’expérience WHAM, nous avons combiné des avancées en technologie des supraconducteurs et en physique des plasmas pour démontrer le potentiel du miroir magnétique compact comme système énergétique de fusion. »
Redécouverte et innovations
Le miroir magnétique était l’un des concepts principaux de l’énergie de fusion aux États-Unis jusqu’aux années 1980, lorsque la technologie de l’époque limitait le contrôle du plasma confiné magnétiquement. Les récentes avancées en technologie des supraconducteurs – notamment les aimants HTS – et le contrôle de la stabilité du plasma ont encouragé le professeur Forest, le Dr Jay Anderson (scientifique principal à l’Université du Wisconsin et cofondateur de Realta Fusion), ainsi que leurs collaborateurs, à revisiter le miroir magnétique et à concevoir un système beaucoup plus compact et moins coûteux que les expériences antérieures.
« Ce que nous avons démontré aujourd’hui remet le miroir magnétique compact dans la course vers l’énergie de fusion commerciale. C’est un bond en avant pour un concept qui promet une chaleur et une électricité économiquement viables et sans carbone, » a déclaré Kieran Furlong, PDG de Realta Fusion.
Realta Fusion, une entreprise privée soutenue par des capitaux risqueurs, a émergé du projet WHAM en 2022 avec pour mission de développer un système énergétique de fusion basé sur le concept WHAM. Les scientifiques de Realta ont travaillé aux côtés des chercheurs de l’Université du Wisconsin pour atteindre ce jalon. Realta continue de financer et de personnel le projet WHAM en cours à travers un accord de recherche parrainé avec l’Université du Wisconsin. La division ARPA-E du Département de l’Énergie des États-Unis a investi plus de 10 millions de dollars dans le projet, avec des contributions significatives de l’Université du Wisconsin, de la Wisconsin Alumni Research Foundation (WARF), de Commonwealth Fusion Systems (CFS) et d’autres partenaires. CFS a conçu et fabriqué les deux aimants HTS axisymétriques de 17 T utilisés dans l’expérience.
La réussite de cette démonstration confirme la faisabilité technique de la fusion par miroir magnétique et rapproche l’industrie de l’énergie de fusion commerciale. La poursuite de ces recherches pourrait révolutionner le paysage énergétique mondial en fournissant une source d’énergie abondante, propre et durable.
