Les États-Unis optimisent la “caverne” de vapeur de lithium.
Le 22 août 2024, le Laboratoire de Physique Plasma de Princeton (PPPL) du Département de l’Énergie des États-Unis a marqué un progrès significatif dans la gestion de la chaleur extrême générée par les réacteurs de fusion nucléaire. Cet article explore en détail cette innovation et ses implications potentielles pour l’avenir de l’énergie de fusion.
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Innovation dans la gestion de la chaleur de la fusion : La caverne de vapeur de lithium
Le PPPL a introduit le concept de “caverne” de vapeur de lithium, ainsi qu’un mur poreux faisant face au plasma, tous deux conçus pour protéger le tokamak, un vaisseau de fusion en forme de beignet, des températures extrêmes produites par le plasma. Ces technologies visent à améliorer significativement la performance de fusion en gérant efficacement la chaleur interne.
Emplacement stratégique de la caverne
À travers des simulations informatiques approfondies, les chercheurs ont identifié l’emplacement idéal pour la caverne de vapeur de lithium : près du fond du tokamak, adjacent à la pile centrale. Cet emplacement permet à la vapeur de lithium de dissiper efficacement la chaleur de la région de flux privé, une zone distincte du plasma central, sans perturber la haute température du plasma.
Une architecture simplifiée et refroidissement ciblé
Initialement envisagée comme une “boîte métallique”, la configuration simplifiée en “caverne”, similaire à la moitié d’une boîte, s’est avérée suffisante pour contenir la vapeur de lithium. Cette architecture optimisée non seulement facilite l’absorption de la chaleur par le lithium évaporant mais simplifie également la construction de l’appareil, le rendant plus pratique et économique.
La paroi plasma-face poreuse
En complément de la caverne de vapeur de lithium, les scientifiques du PPPL ont proposé une solution alternative de gestion de la chaleur : un mur face au plasma, poreux. Ce mur innovant permet au lithium liquide de s’écouler directement sur la surface exposée au plasma, fournissant un refroidissement ciblé là où il est le plus nécessaire.
De réelles avancées vers la fusion
Le chemin vers l’énergie de fusion commerciale est semé de défis, mais les solutions innovantes développées, notamment au PPPL offrent un espoir. En s’attaquant au défi crucial de la gestion de la chaleur au sein des réacteurs de fusion, les scientifiques préparent le terrain pour un futur où l’énergie de fusion pourrait devenir une source d’énergie viable et durable.
Cet article examine les innovations récentes du PPPL dans le développement de technologies avancées pour améliorer la performance des réacteurs de fusion nucléaire. La caverne de vapeur de lithium et le mur face au plasma poreux ne sont que deux exemples du travail révolutionnaire en cours, qui nous rapproche d’un monde alimenté par une énergie de fusion propre et abondante, un pas important vers la résolution des défis énergétiques mondiaux et la lutte contre le changement climatique.
Source : PPPL
