Le système magnétique Demo4 de Tokamak Energy peut transporter 12 millions d'ampères d'électricité

Tokamak Énergie

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L’énergie de fusion est l’avenir de l’énergie propre et durable. Il est généré lors d’une réaction de fusion lorsque deux atomes plus légers entrent en collision pour en former des plus lourds et libérer de l’énergie. Cette énergie est exploitée et utilisée pour produire de l’électricité.

Au cours des dernières décennies, de nombreuses avancées et recherches ont été réalisées dans le domaine de l’énergie de fusion, et Tokamak Energy vient d’en annoncer une nouvelle, deux mois seulement après avoir annoncé une précédente avancée.

Lors de la conférence internationale sur l'énergie de fusion de cette semaine, Symposium on Fusion Engineering (SOFE), Tokamak Energy a annoncé le développement d'un système magnétique supraconducteur appelé Demo4.

Ce système magnétique aura un incroyable 12 millions d'ampères (ampères) d'électricité traversant sa colonne centrale, ce qui est quatre fois supérieur au courant traversant le tokamak ST40 de l'entreprise. Pour mettre les choses en perspective, c'est 120 000 fois plus que la consommation électrique typique de 100 ampères d'une maison moyenne au Royaume-Uni.

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L’une des principales exigences des réacteurs à fusion réside dans des champs magnétiques puissants capables de contrôler et de confiner le plasma chaud dans le réacteur. De grandes quantités de courant doivent être transmises pour générer des champs magnétiques aussi importants.

Les supraconducteurs n’offrent aucune résistance à l’électricité, ce qui en fait un choix idéal pour cette utilisation. Cependant, ils nécessitent des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15 degrés Celsius ou -459,67 degrés Fahrenheit). La solution consiste à utiliser certains matériaux présentant une supraconductivité à des températures relativement plus élevées (-196 degrés Celsius ou -320,8 degrés Fahrenheit).

Ces matériaux, appelés supraconducteurs à haute température (HTS), sont essentiels à l’énergie de fusion, et Tokamak Energy est un pionnier dans la création d’aimants HTS.

Parlant du développement des aimants HTS, le Dr Rod Bateman, qui dirige l'équipe de développement des aimants HTS chez Tokamak Energy, a déclaré précédemment : « La percée permettant de créer un tokamak sphérique compact a été le développement d'un matériau HTS capable de fonctionner dans des champs magnétiques élevés. .

Nos cofondateurs, le Dr David Kingham et le professeur Mikhail Gryaznevich, ont été parmi les premiers pionniers à identifier l'opportunité d'appliquer cette technologie à l'énergie de fusion, en remplacement des aimants en cuivre. Nous avons testé cette technologie avec succès dans l'un de nos premiers appareils, le ST25-HTS, puis avons décidé de développer, parallèlement à notre programme de tokamak sphérique, un programme d'aimant dédié."

Ces aimants HTS génèrent de puissants champs magnétiques qui confinent et contrôlent le plasma, facilitant ainsi les pressions et températures plus élevées nécessaires aux réactions de fusion. De plus, les aimants HTS nécessitent moins de puissance de refroidissement, ce qui simplifie les systèmes de refroidissement et réduit les coûts des réacteurs à énergie de fusion.

Tokamak Energy développe le système magnétique Demo4 pour reproduire les champs magnétiques nécessaires aux centrales électriques à fusion. Le plasma dans les cœurs des réacteurs peut atteindre des températures supérieures à celles du centre du Soleil (~ 15 millions de degrés Celsius ou 27 millions de degrés Fahrenheit).

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En créant de fortes forces magnétiques, Tokamak Energy vise pour la première fois à tester des scénarios pertinents pour les centrales à fusion.

Le système Demo4 se compose de 44 bobines magnétiques en ruban HTS. Le système fonctionnera sous vide à une température extrêmement basse de moins 253 degrés Celsius (-423,4 degrés Fahrenheit), obtenue grâce à des refroidisseurs cryogéniques à cycle fermé.

Avant un aperçu complet de Demo4 présenté au SOFE, Graham Dunbar, responsable technique chez Tokamak Energy, a mentionné que le système Demo4 sera un ensemble complètement équilibré d'aimants façonnés dans une configuration tokamak. Le système de 18 Tesla sera près d’un million de fois plus puissant que le champ magnétique terrestre.

"Demo4 sera un ensemble complètement équilibré d'aimants façonnés dans une configuration tokamak. Surtout, il nous permettra de créer des forces magnétiques substantielles et de les tester pour la première fois dans des scénarios pertinents pour les centrales à fusion. Les enseignements de ce système unique pousseront faire progresser notre compréhension de la technologie nécessaire pour fournir une énergie de fusion propre, sûre et abordable dans les années 2030 », a-t-il expliqué.