Fusion for Energy achève la livraison complète du système de distribution des pompes cryogéniques d'ITER

Le réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) fonctionnera dans un environnement d'ultravide. Afin d'éviter toute contamination à l'intérieur de l'installation, un ensemble de pompes cryogéniques fournies par l'Europe sera chargé d'extraire les particules de gaz et de fonctionner en alternance avant et après la décharge du plasma, maintenant ainsi la pression de la chambre à vide à un niveau d'environ un millionième de la pression atmosphérique terrestre.

Le cœur du fonctionnement des pompes cryogéniques réside dans l'environnement à très basse température. Leurs panneaux internes seront refroidis à 4 K, soit environ -269 degrés Celsius, proche du zéro absolu, afin de capturer les particules de gaz ; elles seront ensuite libérées et évacuées par réchauffement. Pour contrôler précisément ce processus, l'Europe fournit également à ITER le système de distribution des pompes cryogéniques frontales (FECDS), destiné à acheminer de l'hélium à des doses et températures spécifiques vers les pompes cryogéniques.

Le FECDS est composé de huit boîtes froides de vannes cryostatiques toroïdales, de trois boîtes froides de vannes pour injection de neutres, d'un boîtier de régénération thermique, d'un réseau de lignes cryogéniques et d'un système de contrôle coordonnant l'écoulement des fluides. Fusion for Energy (F4E) a signé l'accord d'approvisionnement correspondant en 2017, chargé de la conception et de la fabrication de ce système. Après neuf années de développement, et grâce à neuf contrats conclus avec l'industrie européenne, l'ensemble du système est arrivé sur le site d'ITER.

Le dernier lot d'équipements a été livré ce mois-ci, comprenant principalement les dernières lignes cryogéniques nécessaires aux pompes cryogéniques d'injection de neutres. Ce lot provient de l'entreprise italienne de taille moyenne Criotec, spécialisée dans les technologies cryogéniques et d'ultravide, qui collabore avec F4E depuis 2022 pour la fabrication et les essais des équipements concernés.

Ces lignes cryogéniques ne sont pas des conduites ordinaires. Elles doivent transporter des fluides à très basse température, supporter d'importantes variations de température tout en maintenant l'étanchéité au vide ; leur structure doit également s'adapter à l'espace d'installation complexe et compact autour du tokamak. Certaines de ces lignes, appelées « jumpers cryogéniques », adoptent une conception flexible avec des connexions démontables, pouvant être manipulées à distance par robotique.

Lluís Mora, chef de projet chez F4E, a indiqué que l'équipe a relevé les exigences techniques strictes du projet et optimisé les solutions d'intégration et de maintenance des lignes cryogéniques dans la chambre d'injection de neutres d'ITER. Il a déclaré que cette livraison marque l'achèvement d'un travail d'ingénierie exigeant et constitue le fruit de l'engagement à long terme de l'équipe.

Marco Roveta, directeur général de Criotec, a déclaré que l'entreprise possède plus de dix ans d'expérience dans le domaine des lignes cryogéniques et que ce contrat lui a permis d'approfondir ses capacités, notamment en répondant à des exigences strictes, en développant des solutions sur mesure et en renforçant sa chaîne d'approvisionnement. Il estime que le soutien de F4E et l'investissement des équipes d'ingénierie et de production ont permis à l'entreprise de surmonter plusieurs défis lors de la mise en œuvre du projet.

Avec la livraison des lignes cryogéniques, F4E et sa chaîne d'approvisionnement ont honoré les engagements européens dans le cadre du projet FECDS. Josep Benet, chef de projet chez F4E, a déclaré que le FECDS est un système complexe reliant les installations cryogéniques, le système de vide et le système de cycle du combustible, devant fonctionner dans des conditions sévères. Grâce à la fabrication et à la livraison des équipements associés, F4E et l'industrie européenne ont acquis une expertise dans les domaines technologiques clés d'ITER, et ses fournisseurs ont développé des capacités leur permettant de continuer à servir l'ingénierie de fusion.