Une start-up allemande veut générer de la fusion avec des lasers

Voici le rendu d’un artiste d’une centrale électrique et d’une installation Marvel Fusion.

Merveille Fusion

La fusion nucléaire est l’énergie qui alimente les étoiles. S’il peut être recréé sur Terre, il a le potentiel de fournir une énergie presque illimitée sans émissions de carbone – et contrairement à la fission nucléaire, qui alimente les centrales nucléaires aujourd’hui, la fusion ne laisse pas de déchets nucléaires radioactifs de longue durée.

La technologie est apparemment hors de portée depuis des décennies maintenant, mais la récompense est si élevée que des milliards de dollars continuent d’affluer dans l’espace. Mercredi, la Maison Blanche Biden a dévoilé une vision pour stimuler les investissements dans la fusion, notant que la fusion commerciale “a le potentiel de révolutionner l’industrie de l’énergie”.

Marvel Fusion, fondée en 2019, est l’une des nombreuses start-up à parier sur la commercialisation de la fusion. La société allemande poursuit une approche innovante utilisant des lasers au lieu d’aimants et a jusqu’à présent levé 60 millions d’euros (65,9 millions de dollars), dont un tour de table de 35 millions d’euros (38,5 millions de dollars) en février mené par Earlybird Venture Capital.

Il reste encore des années – et des milliards de dollars – à construire un prototype, mais la société teste l’idée à l’aide de modèles informatiques et pense que son approche sera plus efficace que les efforts concurrents.

Deux « religions » de fusion

Il existe deux “religions” dans le paysage des start-ups de fusion, a déclaré à CNBC Edward Morse, professeur de génie nucléaire à l’Université de Californie à Berkeley : le confinement magnétique et le confinement inertiel.

Le confinement magnétique utilise souvent un tokamak, une machine ronde en forme de beignet avec des aimants très puissants pour maintenir le plasma intact afin que la réaction de fusion puisse se produire. C’est la variété la plus éprouvée, avec un certain nombre de start-ups et un effort de collaboration internationale en France qui la poursuivent.

La fusion par confinement par fusion inertielle se produit lorsque le combustible est comprimé si intensément et si rapidement qu’il atteint les conditions nécessaires à la fusion. En pratique, des lasers sont utilisés pour comprimer le carburant.

“Le concept de Tokamak basé sur le confinement magnétique est le dispositif de fusion le plus avancé”, a déclaré à CNBC Sehila M. Gonzalez de Vicente, physicienne en fusion nucléaire à l’Agence internationale de l’énergie atomique.

“Néanmoins, les concepts basés sur le laser représentent également une approche prometteuse”, a-t-elle déclaré.

Une interprétation d’artiste d’une centrale électrique Marvel Fusion.

Marvel Fusion n’est pas la seule start-up dans le domaine à travailler avec des lasers : HB11, EX-Fusion et Focused Energy sont parmi les autres, selon Andrew Holland, PDG de la Fusion Industry Association.

En août, les scientifiques ont franchi une étape importante dans la science de la fusion laser au National Ignition Facility du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie. Dans ce qu’un scientifique principal a appelé un “moment Wright Brothers” pour l’industrie, une lumière laser a été focalisée sur une cible de la taille d’un BB, générant d’énormes quantités d’énergie.

L’approche de Marvel

L’approche de Marvel est légèrement différente. Le NIF poursuit la fusion laser indirecte, qui utilise une cavité creuse (ou « hohlraum ») pour convertir l’énergie laser en un bain de rayons X qui pénètrent à la surface d’une capsule contenant la source de carburant. Dans la fusion laser à entraînement direct, il n’y a pas de cavité creuse – à la place, les lasers entrent directement dans la capsule de combustible.

Moritz von der Linden, co-fondateur et PDG de Marvel Fusion, affirme que l’entraînement direct est plus efficace.

“Nous avons besoin de beaucoup moins d’énergie pour allumer et brûler notre carburant que des modèles thermonucléaires comparables qui reposent sur des températures élevées”, a-t-il déclaré à CNBC.

Avant de créer Marvel, Linden a passé 20 ans dans la finance et la technologie. Dans son travail précédent, Linden a collaboré avec un physicien pour faire preuve de diligence raisonnable sur une autre société fusionnée et les deux ont déterminé que la start-up qu’ils évaluaient n’était pas réalisable. Mais cette enquête a inspiré Linden et Karl-Georg Schlesinger à co-fonder Marvel Fusion.

La technologie de fusion de Marvel Fusion dépend de lasers ultra avancés, et il affirme que l’état de l’art a 20 ans d’avance sur les lasers du NIF, qui ont commencé le processus de planification il y a des décennies.

Marvel Fusion prévoit également d’utiliser l’hydrogène-bore 11 comme source de carburant, ce qui entraîne encore moins de déchets que le carburant deutérium-tritium utilisé dans les réactions de fusion plus conventionnelles. Dans la réaction primaire, les noyaux d’hélium seront le seul produit. Dans 0,1% de toutes les réactions, un “petit nombre” de neutrons rapides, qui sont responsables des déchets radioactifs, sont produits, mais cela ne suffit pas pour produire des déchets radioactifs à longue durée de vie, a déclaré Marvel Fusion. (HB11, une autre start-up de fusion, poursuit également cette approche.)

L’équipe de direction de Marvel Fusion. Moritz von der Linden, au centre, est co-fondateur et PDG de Marvel Fusion. Heike Freund, à droite, est le directeur de l’exploitation et Georg Korn, à gauche, est le scientifique principal et le directeur de la technologie.

Photo publiée avec l’aimable autorisation de Marvel Fusion

Marvel Fusion en est encore à ses débuts et n’a rien de plus qu’une simulation informatique – l’argent collecté jusqu’à présent n’est pas suffisant pour construire même un prototype, a déclaré Linden à CNBC, “pas de loin”. Cela coûtera des milliards, et l’objectif est d’avoir une installation de physique dans cinq à six ans et un prototype de centrale électrique dans la décennie.

Morse, le professeur de Berkeley, a averti qu’il est trop tôt pour dire si la start-up sera couronnée de succès.

“Comme la plupart des start-up de fusion, elles croient en leur propre miracle”, a déclaré Morse à CNBC. “C’est ce que les gens aiment l’argent du VC – quelque chose qui est assez radical, ça pourrait bien marcher. Cela pourrait leur rapporter 100 fois leur argent. Mais le vrai problème, c’est qu’ils ont les doigts dans 99 autres pots … Alors quelqu’un est va avoir une idée brillante. Les 99 autres n’en auront pas.”

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