Le laboratoire national d'Oak Ridge concède sous licence la technologie de pastilles de combustible cryogéniques à Type One Energy

Le laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL) du département de l'Énergie des États-Unis a concédé sous licence un ensemble de technologies d'injection de pastilles de combustible cryogéniques à Type One Energy, afin de faire progresser les capacités d'approvisionnement en combustible nécessaires au fonctionnement de plasmas de fusion à hautes performances. Les deux parties ont signé un accord de licence le 5 août à Knoxville, dans le Tennessee.

Cette licence couvre quatre inventions de l'ORNL, principalement destinées à la conception et au fonctionnement de systèmes d'injection de pastilles de combustible cryogéniques. Cette technologie permet de former des pastilles de combustible isotopique d'hydrogène solide à des températures cryogéniques proches du zéro absolu, puis de les injecter à grande vitesse dans le plasma de fusion. Par rapport à des méthodes telles que l'injection de gaz, l'injection de pastilles est plus favorable à l'acheminement du combustible vers la région centrale du plasma, améliorant ainsi l'efficacité de l'apport en combustible et les performances de fonctionnement du plasma.

Type One Energy, dont le siège est à Oak Ridge, développe des technologies de stellarateurs de nouvelle génération pour la fusion. La société a déjà mené plusieurs collaborations avec l'ORNL, notamment la construction d'une installation d'essai à flux thermique élevé et des projets conjoints dans le cadre du programme Innovation Network for Fusion Energy (INFUSE).

Stephen Streiffer, directeur de l'ORNL, a déclaré que Type One Energy est un partenaire important du laboratoire dans l'avancement de la recherche sur l'énergie de fusion, et que cette licence fait progresser la recherche connexe sur le combustible du stade du laboratoire vers l'application. John Canik, directeur scientifique et technique de Type One Energy, a indiqué qu'un approvisionnement en combustible stable, fiable et hautement reproductible est l'une des technologies clés pour réaliser une production continue d'énergie de fusion.

Si un réacteur de fusion utilise un combustible deutérium-tritium, il doit continuellement reconstituer les ions consommés par la réaction ainsi que les ions perdus depuis la zone de confinement. Le deutérium est relativement abondant et peut être traité par des équipements conventionnels ; le tritium, en raison de sa rareté et de sa radioactivité, impose des exigences plus élevées en matière de retraitement, d'étanchéité et de recyclage du combustible. L'ORNL indique qu'aucun injecteur de pastilles de combustible existant ne peut actuellement satisfaire pleinement au taux de production de pastilles requis pour le fonctionnement d'un réacteur.

Les technologies concédées dans le cadre de cette licence comprennent un pistolet à gaz cryogénique pour pastilles compatible tritium, une extrudeuse à vis cryogénique compatible tritium pour l'alimentation du plasma, un dispositif de décompression pour combustible de fusion cryogénique, ainsi qu'un système de transport de solides par recirculation cryogénique par extrusion basé sur la méthode à changement de phase unique. Ces technologies ciblent respectivement le contrôle de la taille des pastilles, la production continue, la protection contre la surpression et le cycle fermé du combustible, dans le but d'améliorer la fiabilité, la sécurité et l'efficacité d'utilisation du combustible dans des conditions de réacteur.

Troy Carter, directeur de la division de l'énergie de fusion de l'ORNL, a déclaré que les injecteurs de pastilles de combustible sont un composant important du système d'approvisionnement en combustible des installations de fusion, et que plusieurs installations expérimentales de fusion existantes utilisent déjà ce mode d'alimentation. Il estime que le transfert de technologie est une étape importante dans le passage de la technologie de fusion du laboratoire à l'application commerciale.

Type One Energy fait progresser son projet de fusion au complexe énergétique Bull Run (Bull Run Energy Complex) de la Tennessee Valley Authority à Clinton. La société prévoit de construire d'abord l'installation prototype Infinity One, afin de fournir une validation de conception pour la future installation de production d'électricité Infinity Two. La société a précédemment indiqué que l'objectif d'Infinity Two est de fournir environ 300 à 350 mégawatts d'électricité au réseau.

Matt Miles, vice-président senior des affaires extérieures de Type One Energy, a déclaré que l'accord de licence permet à la société d'intégrer les technologies développées par l'ORNL dans ses propres projets et de poursuivre le développement d'ingénierie. Shaun Gleason, responsable des partenariats de l'ORNL, a indiqué que le laboratoire espère accélérer la commercialisation des technologies clés pour la future énergie de fusion grâce à la collaboration avec l'industrie.