Type One Energy propose la première base de conception réaliste et unifiée d'une centrale à fusion

KNOXVILLE, Tenn.--(BUSINESS WIRE)--Type One Energy a annoncé aujourd'hui la publication de la première base physique complète, cohérente et robuste au monde, avec des marges de conception conservatrices, pour une centrale pilote de fusion pratique. Cette base physique est présentée dans une série de sept articles scientifiques évalués par des pairs dans un numéro spécial du prestigieux Journal of Plasma Physics (JPP). Ils constituent la fondation du projet de la première centrale de fusion stellaire Infinity Two que Type One Energy développe pour la Tennessee Valley Authority (TVA), une entreprise de services publics aux États-Unis.

La conception physique de la centrale pilote de fusion Infinity Two prend en compte, pour la première fois, la relation complexe entre les exigences concurrentes en matière de performance du plasma, de démarrage de la centrale, de logistique de construction, de fiabilité et d’économie, en s'appuyant sur l'expérience réelle d'exploitation d'une centrale. Cette solution de physique de base pour Infinity Two utilise les caractéristiques de fonctionnement intrinsèquement favorables de la technologie de fusion stellaire très optimisée, utilisant des aimants supraconducteurs modulaires, comme cela a été prouvé avec succès sur la machine scientifique W7-X en Allemagne.

« Pourquoi sommes-nous la première entreprise privée de fusion à avoir obtenu un accord pour développer un projet potentiel de centrale de fusion pour une entreprise publique d'énergie ? Parce que nous avons une conception ancrée dans la réalité », a déclaré Christofer Mowry, PDG de Type One Energy. « La base physique d'Infinity Two repose sur la connaissance de ce qui est nécessaire pour une application et une performance dans l’environnement exigeant de la production d'électricité fiable pour le réseau électrique. Nous avons une organisation qui comprend que ce projet n’est pas un simple projet scientifique. »

Dirigée par Chris Hegna, largement reconnu comme un théoricien de premier plan dans le domaine des stellarateurs modernes, Type One Energy a réalisé des analyses de physique des plasmas de haute fidélité pour réduire considérablement le risque de répondre aux exigences fonctionnelles et de performance de la centrale d’Infinity Two. Cette réalisation unique et transformatrice est le résultat d’un programme de développement mondial dirigé par l’équipe de physique des plasmas et d'ingénierie des stellarateurs de Type One Energy, avec des contributions notables d’un large éventail de scientifiques issus de laboratoires nationaux et d'universités à travers le monde. L'entreprise a utilisé une gamme d'infrastructures de calcul à haute performance, dont l'accès aux superordinateurs les plus performants du Département de l'Énergie des États-Unis, tels que la machine exascale Frontier au Oak Ridge National Laboratory (ORNL), pour réaliser ses simulations de physique des stellarateurs.

« Nous nous sommes engagés à atteindre cet ambitieux jalon de commercialisation de la fusion il y a deux ans, et aujourd'hui nous avons tenu parole », a déclaré John Canik, directeur scientifique et ingénieur en chef de Type One Energy. « L'équipe a pu développer rapidement des connaissances approfondies en physique des plasmas pour éclairer la conception de notre stellarateur Infinity Two, grâce à notre accès à des ressources de calcul à haute performance. Cela a permis à l'équipe de Type One Energy de démontrer une conception de stellarateur réaliste et intégrée, qui va bien au-delà des réflexions conventionnelles et des concepts dérivés de capacités de modélisation plus limitées. »

La solution physique cohérente et robuste d'Infinity Two aboutit à un stellarateur à plasma brûlant, alimenté en deutérium-tritium (D-T), avec une puissance de fusion de 800 MW et fournit environ 350 MWe au réseau électrique. Il se caractérise par un plasma de fusion ayant un comportement résilient et stable dans une large gamme de conditions de fonctionnement, de très faibles pertes de chaleur dues au transport turbulent, ainsi que des pertes d'énergie directes tolérables sur la première paroi du stellarateur. Le stellarateur Infinity Two dispose d’un espace suffisant pour des divertors en îlots de taille adéquate permettant d’évacuer les cendres d’hélium et d’une couverture qui assure un blindage approprié et la production de tritium. Type One Energy est convaincu que cette solution de physique essentielle fournit une bonne configuration de base du stellarateur pour la centrale pilote de fusion Infinity Two.

« Les articles de ce numéro [du JPP] représentent une étape importante vers un réacteur à fusion basé sur le concept de stellarateur. Grâce à des décennies d'expériences et de recherches théoriques, dont une grande partie a été publiée dans le JPP, il est devenu possible de poser les bases physiques d'une centrale à stellarateur en détail », a déclaré Per Helander, chef de la division théorie des stellarateurs à l'Institut Max Planck pour la physique des plasmas. « Le JPP est très heureux de publier cette série d'articles de Type One Energy, qui a été réalisée d'une manière qui établit de nouvelles normes en matière de fidélité et de niveau de confiance dans ce contexte. »

Un élément crucial pour la réussite de la commercialisation des centrales à fusion, cette configuration de stellarateur a permis à Type One Energy de concevoir une solution de maintenance qui soutient de bons facteurs de capacité (CF) pour la centrale et un coût actualisé de l'électricité (LCOE) associé. Elle soutient également des exigences réglementaires favorables pour la fabrication des composants et les méthodes de construction des centrales, essentielles pour atteindre un coût raisonnable de construction (ONC) pour Infinity Two.

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