L’entreprise japonaise Kyoto Fusioneering a commencé à travailler sur un dispositif prototype qui pourrait aider les entreprises de fusion nucléaire à tester l’une des technologies fondamentales nécessaires au fonctionnement des futures centrales électriques. L’entreprise a obtenu des subventions du département américain de l’Énergie et de l’État du Tennessee pour développer un dispositif de production de combustible au laboratoire national d’Oak Ridge, et a également annoncé le transfert de son siège américain dans la ville d’Oak Ridge.
Ce projet intervient à un moment où l’essentiel de l’attention portée au secteur de l’énergie de fusion se concentre sur les réacteurs eux-mêmes, dans lesquels les atomes fusionnent pour libérer d’immenses quantités d’énergie. Toutefois, le fonctionnement du réacteur pendant de longues périodes nécessite un vaste ensemble d’équipements auxiliaires, allant des systèmes de combustible et de refroidissement aux équipements capables de gérer la chaleur et les matériaux produits par la réaction.
Tester une technologie de production de combustible de fusion
Le nouveau dispositif s’appelle Unity-3 et est développé par Kyoto Fusioneering en coopération avec le laboratoire national d’Oak Ridge. Il testera une technologie connue sous le nom de couverture tritigène, ou breeding blanket, un système qui entoure la zone de réaction et remplit deux fonctions principales : capter l’énergie produite par la fusion et générer un nouveau combustible pour le réacteur.
L’une des conceptions de ces couvertures repose sur du lithium liquide, qui absorbe la chaleur et les neutrons. Lorsque les neutrons percutent les atomes de lithium, ceux-ci se divisent en hélium et en tritium, un isotope de l’hydrogène qui constitue un combustible important dans de nombreuses conceptions de réacteurs à fusion. Le tritium est ensuite séparé de la couverture et renvoyé vers le réacteur, tandis que la chaleur est extraite afin d’être utilisée pour produire de l’électricité.
Unity-3 ne se limitera pas à tester le lithium liquide, car Kyoto Fusioneering a indiqué que le dispositif testerait également un éventail d’autres matériaux utilisés dans les couvertures tritigènes. Cela devrait aider les chercheurs et les start-up à vérifier expérimentalement les données dont une grande partie a jusqu’à présent été produite au moyen de modèles informatiques.
Le rôle de l’entreprise dans la chaîne d’approvisionnement de la fusion
Le système de couverture tritigène nécessite des matériaux résistants à la chaleur, des pompes spécialement conçues et d’autres équipements spécialisés. Ce système ne représente qu’un élément d’une centrale à fusion complète, car Kyoto Fusioneering développe également des systèmes pour chauffer le combustible de fusion et le convertir en plasma, recycler le combustible non brûlé provenant des rejets et extraire la chaleur afin de l’utiliser pour produire de l’électricité.
L’entreprise compte parmi les plus grands spécialistes faisant partie des sociétés actives dans la chaîne d’approvisionnement des technologies émergentes de l’énergie de fusion. Selon les données de FusionX, Kyoto Fusioneering a réuni 121 millions de dollars de capitaux engagés. Une étude récente de la Fusion Industry Association a également indiqué que plus de la moitié des entreprises de fusion ont déclaré prévoir de collaborer avec des fournisseurs externes pour les technologies du cycle du combustible, comme celles développées par Kyoto Fusioneering.
Des données destinées aux modèles de réacteurs
Les entreprises Realta Fusion, Thea Energy, Type One Energy et Xcimer Energy utiliseront les données des expériences menées par Unity-3 pour concevoir leurs réacteurs. Ces entreprises couvrent un éventail de démarches pour développer l’énergie de fusion, ce qui confère aux résultats du dispositif une importance dépassant le seul projet de Kyoto Fusioneering.
La trajectoire du projet prévoit que le test de matériaux et de technologies de couvertures tritigènes dans un dispositif dédié pourrait aider les entreprises à passer des estimations informatiques à des données expérimentales sur lesquelles s’appuyer lors du développement des réacteurs. Si la technologie démontre ses performances, cela pourrait renforcer la position de Kyoto Fusioneering en tant que fournisseur potentiel d’équipements pour les centrales à fusion lorsque celles-ci seront prêtes à être raccordées au réseau électrique.