Wendelstein 7-X : génération d’un rendement énergétique de l’ordre du gigajoule pendant 8 minutes

• L’expérience de fusion de Greifswald, Wendelstein 7-X, a franchi une étape importante en produisant un plasma de puissance pendant 8 minutes avec un rendement énergétique de l’ordre du gigajoule.
• Après sa remise en service réussie en 2022, les chercheurs ont dépassé l’objectif 2023 d’un rendement énergétique de 1 gigajoule pour atteindre 1,3 gigajoule, établissant un nouveau record de durée de décharge.
• Wendelstein 7-X, le stellarator le plus moderne et le plus grand au monde, a été équipé d’un refroidissement par eau pour les éléments de paroi et d’un système de chauffage amélioré au cours de trois années de travaux d’achèvement.
• Le système de chauffage amélioré peut désormais coupler au plasma deux fois plus de puissance qu’auparavant afin de permettre l’exploitation des expériences de fusion dans une nouvelle plage de paramètres.
• Les chercheurs cherchent à augmenter progressivement les valeurs d’énergie sans surcharger ni endommager l’installation.
• Le rendement énergétique de 1,3 gigajoule a été atteint avec une puissance de chauffage moyenne de 2,7 mégawatts, et la décharge a duré 480 secondes, établissant un nouveau record pour Wendelstein 7-X et l’une des meilleures valeurs au monde.
• Le chauffage du plasma se compose de trois éléments : le chauffage ionique nouvellement installé, le chauffage par injection de particules neutres et le chauffage par micro-ondes électroniques.
• Wendelstein 7-X utilise des plaques de chicane de divertor résistantes à la chaleur pour dissiper les flux thermiques les plus importants, et possède des parois internes intégralement refroidies, contrairement à toute autre installation de fusion dans le monde.
• L’objectif pour les prochaines années est de porter le rendement énergétique de Wendelstein 7-X à 18 gigajoules et de maintenir le plasma de manière stable pendant 30 minutes.
• L’objectif ultime de la recherche sur la fusion est de développer des centrales climatiquement et écologiquement compatibles qui produisent de l’énergie par fusion des noyaux atomiques, comme le Soleil.
• L’Institut Max-Planck de physique des plasmas poursuit la voie de la fusion magnétique, dans laquelle le plasma de combustible — de l’hydrogène ténu — est maintenu par des champs magnétiques dans la chambre à vide afin qu’il n’entre pas en contact avec les parois froides de l’enceinte.

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Commentaires sur Hacker News

• Wendelstein 7-X est un réacteur de type stellarator, une alternative aux réacteurs tokamak en forme d’anneau.
• Le design du stellarator vise à résoudre le problème de l’affaiblissement de la force d’auto-induction magnétique du plasma dans la partie externe des réacteurs tokamak.
• Le stellarator confine le plasma sous forme de ruban et le replie en forme de Möbius.
• Le design du stellarator est théoriquement supérieur à celui du tokamak et a été conçu pour neutraliser la force JxB, où J est le courant traversant le plasma et B le champ magnétique qui guide le plasma autour de l’appareil.
• Dans ce contexte, la « conversion d’énergie » désigne la quantité de chaleur pendant la durée de décharge.
• L’énergie produite par ce réacteur serait convertie en électricité exploitable de manière similaire à la chaleur d’un réacteur à fission qui entraîne une turbine.
• Le projet Wendelstein 7-X a réussi à surmonter des défis d’ingénierie et progresse dans la caractérisation et le contrôle du flux de fusion.
• Wendelstein 7-X ne produit pas d’électricité exploitable, mais précède un réacteur de production.
• Ce projet attire l’attention et le soutien des passionnés de technologie depuis plus de dix ans.
• Il existe aussi un intérêt pour l’avancement d’autres projets de fusion, comme SPARC de Commonwealth Fusion Systems.
• Certaines critiques portent sur la grande taille des réacteurs basés sur des stellarators et sur leur faible densité de puissance volumique.