L’Amérique réinvente la circulation des fluides nucléaires avec une pompe sans piston.
Une entreprise américaine vient de franchir une étape déterminante pour l’avenir de la filière nucléaire, en particulier pour la génération IV de réacteurs nucléaires (conçus pour être plus sûrs, moins producteurs de déchets et capables de valoriser le combustible usé). En intégrant un prototype de pompe à induction électromagnétique dans un réacteur expérimental, elle prépare la voie aux réacteurs nucléaires à sels fondus et métaux liquides. Fini les pistons, place au champ magnétique !
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Une pompe qui déplace du métal… sans pièces mobiles
Installée dans l’État de New York, NANO Nuclear Energy travaille sur une technologie aux allures de science-fiction : une pompe sans hélice, ni engrenage, ni moteur visible. À la place, elle utilise un champ magnétique variable pour mettre en mouvement un fluide conducteur, comme du sel fondu ou du sodium liquide.
Ce type de dispositif, baptisé ALIP pour “Annular Linear Induction Pump” (Pompe annulaire à induction linéaire en français), a été assemblé dans une boucle de test sur mesure, au cœur d’un laboratoire thermique dédié. L’objectif est clair : contrôler les transferts thermiques dans les réacteurs les plus avancés sans s’encombrer de mécanique lourde et sujette à l’usure.
Le défi du sel fondu enfin pris au sérieux
Les réacteurs à sels fondus ou à métaux liquides présentent un défi de taille : comment faire circuler un liquide à plusieurs centaines de degrés sans exposer les pompes à des conditions destructrices ? L’ALIP offre une réponse intéressante à cette question, véritable “chainon manquant” pour la production de ce genre de réacteurs.. Son fonctionnement repose sur le principe de l’induction : un champ magnétique alternatif génère un courant dans le fluide, qui réagit en se mettant en mouvement.
Pas de contact entre le fluide et des éléments mécaniques. Résultat : moins de maintenance, moins de pannes, et surtout une résistance accrue dans des environnements très chauds et corrosifs. De quoi ravir les ingénieurs du nucléaire qui doivent gérer des fluides à plus de 600 °C.
Une technologie testée en boucle fermée
Le prototype de pompe a été intégré dans une installation expérimentale située dans le comté de Westchester. La boucle thermique personnalisée permet de tester la pompe en conditions quasi-réelles, en contrôlant températures, débits, viscosité et nature du fluide.
En parallèle, un système de cartographie du champ magnétique permet de visualiser et d’ajuster finement la propulsion du liquide. L’ensemble est surveillé par un panneau de contrôle et un système d’acquisition de données embarqué, conçu pour suivre en continu les performances et le comportement de la pompe.
Des applications qui dépassent le nucléaire
Bien que développée pour accompagner les futurs réacteurs à sels fondus, la technologie ALIP intéresse d’autres secteurs. Selon Akaash Kancharla, directeur de l’entreprise partenaire aRobotics, les applications potentielles incluent le spatial et la défense.
Le savoir-faire accumulé en matière de science des matériaux, d’électromagnétisme et de contrôle automatisé pourrait déboucher sur des innovations dans la propulsion spatiale, le refroidissement des systèmes laser, ou même certains procédés de fabrication en milieu extrême.
Objectif : commercialisation dès 2026
L’entreprise prévoit de démarrer la commercialisation de sa pompe dès la fin 2025 ou courant 2026. Pour cela, elle entend tester plusieurs versions du dispositif, avec des liquides de nature variée, allant du sel fondu au plomb-bismuth. Des simulations de pannes seront également menées pour éprouver la fiabilité du système.
Jay Yu, fondateur de NANO Nuclear Energy, insiste sur l’importance des données récoltées : “Chaque variation, chaque test nous rapproche d’un système industrialisable. C’est comme construire un moteur invisible, dont la puissance ne se mesure pas au bruit ou à la vitesse, mais à la stabilité du flux thermique.”
La pompe nucléaire du futur tient dans une boîte en métal
À terme, les pompes ALIP pourraient devenir des composants standards dans les SMR (petits réacteurs modulaires) utilisant du sel fondu comme caloporteur. Leur taille compacte, leur absence de pièces mobiles et leur efficacité en font des candidates idéales pour les réacteurs de quatrième génération.
Si les promesses sont tenues, ces dispositifs pourraient bien jouer un rôle dans la relance mondiale du nucléaire propre, en apportant une réponse technique à un problème ancien : faire circuler un liquide brûlant dans un circuit fermé, sans jamais avoir à intervenir mécaniquement.
Fiche technique de l’ALIP
| Paramètre | Valeur ou description |
|---|---|
| Nom de la technologie | ALIP (Annular Linear Induction Pump) |
| Principe de fonctionnement | Induction électromagnétique (champ magnétique variable) |
| Fluide ciblé | Sels fondus, métaux liquides (sodium, plomb-bismuth) |
| Température de fonctionnement visée | Jusqu’à 650 °C |
| Lieu d’essai | Comté de Westchester, État de New York |
| Objectif | Validation technique, test de fiabilité, commercialisation en 2026 |
| Partenaires | aRobotics Company (robotique, matériaux, tests) |
| Applications envisagées | Nucléaire avancé, spatial, défense, industrie thermique |
Source : https://ir.nanonuclearenergy.com/news-releases/news-release-details/nano-nuclear-completes-assembly-its-proprietary-annular-linear
Le CEA et Framatome maîtrisent cette technologie depuis des décennies : les pompes électromagnétiques ont été utilisées dans Phenix et Superphenix avec du sodium. Tout liquide caloporteur conducteur est éligible à cette pompe.
Les pompes a induction pour métal liquide y compris le sodium ont été développées dans les années 1960 -70 en France par le CEA et des versions industrielles conçues et produites
par la société Novatome ont fonctionné sur lee réacteurs Phénix et Super Phénix,
Superbe innovation !
Bonjour,
Cette technologie est connue et utilisée par de nombreux pays (France, Royaume Uni, Allemagne, Corée du Sud, Chine, Russie, Japon, USA, etc..) depuis très longtemps. Le brevet de l’ALIP a été déposé par A. Einstein et L. Szilard en 1929. En France, plusieurs entités ont contribuées et contribuent encore pour certaines à leur développement : le CEA, le CNRS et Framatome (anciennement GAAA puis Novatome puis finalement Framatome). Le CEA dispose actuellement d’une installation d’essais de pompe électromagnétique dont l’ALIP délivre sans doute plus de 30 fois le débit de celle développée par NANO NE. L’ALIP montrée en illustration est un petit modèle, d’une technologie qui fonctionne sur les métaux liquides (sodium et ses alliages, plomb et ses alliages, lithium, etc..) mais pas sur les sels fondus (trop faible conductivité électrique). L’enjeu des ALIP se situe au niveau des pompes les plus grosses délivrant plusieurs milliers de mètres cubes par heure, i.e. les pompes destinées à faire circuler le caloporteur des circuits de puissance de réacteurs nucléaires à métaux liquides. A ces échelles, le dimensionnement et la maîtrise du fonctionnement nécessitent des outils plus élaborés que pour les petites pompes. C’est ce qui est étudié par le CEA et ses partenaires. Des projets de start-up du nucléaire en France, travaillent actuellement avec le CEA au développement d’ALIP dédiées à leurs systèmes. Des applications en milieu spatial et pour des besoins de refroidissement à haute température et / ou haut flux thermiques existent aussi hors nucléaire.