Sciences - Actualité Classé sous : fusion , deutérium , tritium
[EN VIDÉO] Un aimant pour faire du rêve de la fusion nucléaire une réalité Des chercheurs ont mis au point un aimant supraconducteur à haute température (HTS) qui leur a permis de produire un champ magnétique de 20 teslas. Du jamais vu sur Terre auparavant. Leur objectif : utiliser désormais cet aimant pour confiner le plasma qui sera produit au cœur des tokamaks du futur. Des dispositifs imaginés pour produire une électricité durable à partir de fusion nucléaire. (en anglais) © Commonwealth Fusion Systems
...
Pour Maria Zuber, vice-présidente pour la recherche au Massachusetts Institute of Technology (MIT, États-Unis), « la fusion nucléaire -- celle qu'utilise notre Soleil pour briller -- est même, à bien des égards, la source d'énergie propre par excellence. La quantité d'énergie qu'elle rendrait disponible à partir d'une ressource presque illimitée -- comprenez l'eau -- changerait réellement la donne ». Seul bémol : il reste toujours à trouver le moyen de dompter cette énergie.
...
Jusqu'alors, la plupart des tokamaks comptaient sur des électro-aimants conventionnels, en cuivre. Le projet Iter, lui, s'appuie sur des supraconducteurs à basse température -- des températures proches du zéro absolu, de l'ordre de -270 °C. Et les travaux du MIT, eux, se concentrent sur des supraconducteurs à haute température -- qui fonctionnent tout de même à quelque -250 °C. Les physiciens les appellent Rebco - pour rare-earth barium copper oxide. « Nous avons construit un aimant unique en son genre », explique Joy Dunn, responsable des opérations chez Commonwealth Fusion Systems, dans un communiqué du MIT. Le résultat de trois années de travail sur un aimant arrangé en forme de ruban plat. Un aimant constitué finalement de 16 plaques empilées dont chacune constituerait à elle seule, l'aimant supraconducteur à haute température le plus puissant du monde.
...
l'élément qui manquait ... des performances égales à celles d'un supraconducteur à basse température, mais dans un système... 40 fois plus petit ! ... il ne reste plus qu'à construire un démonstrateur. ... baptisé Sparc. ... en service dès 2025. Pour tester, à petite échelle et seulement quelques secondes à la fois, la faisabilité d'une centrale électrique à fusion nucléaire que les ingénieurs envisagent à l'horizon 2033. Objectif : générer 50-100 MW de puissance thermique en comptant sur un champ magnétique de 12 teslas, mais surtout, avec un gain de 2 -- le dispositif devrait générer deux fois l'énergie nécessaire à le faire fonctionner --, sachant que le record actuel est de... 0,7 !
...
Pour produire de l'électricité à l'échelle industrielle, il faudra en effet réussir à faire fonctionner un tokamak de manière continue, alors même que les conditions en son cœur seront dantesques. « Et sachant que le but ici est la commercialisation, un autre défi majeur sera économique. » Ainsi la fusion nucléaire ne devrait-elle pas prendre une part significative dans la production d'électricité avant plusieurs décennies encore. « Mais ce moment que nous venons de vivre, c'est un peu le moment "wow". Celui à partir duquel je commence à penser que nous pouvons vraiment y arriver », conclut Maria Zuber.
...
Sur le même sujet
- https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/fusion-fusion-nucleaire-soleil-artificiel-chinois-bat-son-record-temperature-64846/
- https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-iter-fusion-nucleaire-confinement-magnetique-923/
- https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-fusion-nucleaire-reacteur-sparc-mit-devrait-bientot-fonctionner-83294/
- https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-fusion-nucleaire-cea-japon-preparent-apres-iter-10020/
- https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/fusion-fusion-nucleaire-assemblage-iter-poursuit-malgre-crise-sanitaire-82181/
Connu / mel [insoumis-energie] Fwd: Lien vers un article de Futura Sciences Date : Thu, 16 Sep 2021 23:37:08 +0200
Ndlr : cela change-t-il le fait que avec le changement climatique, c'est maintenant qu'il faut réduire drastiquement les émissions de GES ? Manifestement, non : trop tard, trop cher et trop lent... ?!
...
Le principe est très ancien. Depuis l’Antiquité, les tours de potier comportent un plateau en bois qui permet de réguler et faciliter le mouvement donné par le pied de l’artisan
...
la startup texane Revterra revendique sur son site la conception de volants d’inertie « comparables aux batteries lithium ion en termes de puissance délivrée, mais deux fois moins chers et 20 fois plus performants que les solutions actuelles ». Ben Jawdat, fondateur et PDG de l’entreprise
...
modèle de 100 kWh avec un rotor de 7 tonnes qui stocke l’électricité pendant 4 à 5 heures avec un rendement de 90 %. C’est mieux que les 85 % des batteries et les 75 à 80 % des STEP.
...
ne nécessitent qu’une petite quantité de matériau supraconducteur, maintenue à une température d’environ -196 °C (77 K), par un réfrigérant cryogénique standard
...
Revterra voit un avenir pour ses machines dans l’équilibrage des réseaux électriques et le lissage de production des parcs éoliens et solaires. Avec un avantage important par rapport aux batteries li-ion : « avec notre technologie, vous pouvez charger et décharger toute la journée pendant 30 ans, et votre capacité de stockage sera toujours de 100%, alors que les batteries doivent être remplacées après 10 ans ».
[1] Un supraconducteur est caractérisé par l’absence de résistance au passage du courant électrique, et l’expulsion du champ magnétique (effet Meissner). Ce phénomène se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (−273,15 °C).
Longtemps resté une simple idée de physicien, l’ordinateur quantique, qui promet de révolutionner le calcul, devient une réalité de plus en plus tangible. Dans quelques années, les premières machines capables de surpasser les ordinateurs classiques devraient faire leur apparition.
Mots-clés ordinateur quantique, intrication, superposition, Calcul, décohérence, Algorithmes, qubit
Partager cet article 1464 - 0
Auteur Julien Bourdet
né en 1980, journaliste scientifique indépendant. A notamment travaillé pour Le Figaro et pour le magazine d’astronomie Ciel et Espace. Il collabore également régulièrement avec le magazine La Recherche.
Imaginé au début des années 1980 par le Prix Nobel de physique Richard Feynman, le concept d’un tel ordinateur devient aujourd’hui de plus en plus une réalité. « Nous vivons actuellement une époque charnière où les industriels, comme Google ou IBM, s'emparent du sujet qui était resté jusqu’ici l’apanage des laboratoires de recherche et cela promet de nous faire passer des caps technologiques majeurs », se réjouit Tristan Meunier, de l’Institut Néel1. Même son de cloche pour Eleni Diamanti, du Laboratoire d’informatique de Paris 62. « Dans les prochaines années, on disposera d’ordinateurs quantiques suffisamment performants pour battre nos ordinateurs traditionnels sur certains problèmes. »
La puissance de la superposition et de l’intrication
...
La vitesse de calcul des algorithmes quantiques
... en 1994, le mathématicien américain Peter Shor, du MIT, présente un algorithme avec lequel il serait possible de factoriser n’importe quel nombre, c'est-à-dire le décomposer en un produit de nombres premiers, en un temps record. ... en 1997, Lov Grover, des laboratoires Bell, démontre avec son algorithme qu’un ordinateur quantique pourrait considérablement augmenter l’efficacité des algorithmes classiques utilisés pour la recherche d’informations sur une base de données. ...
L’accumulation de qubits
... en 2003, Rainer Blatt, de l’université d’Innsbruck, en Autriche, a réalisé la première porte logique à deux qubits en utilisant des ions calcium, un dispositif clé pour pouvoir effectuer des opérations en couplant les qubits entre eux. ... la plus belle prouesse calculatoire, elle a été accomplie en 2012 par une équipe de l’université de Bristol, en Angleterre, qui est parvenue à factoriser 21, soit à montrer que ce nombre se décompose en 3 fois 7, grâce à un dispositif photonique. Certes la performance est modeste, mais elle représente une démonstration de principe de l’algorithme de Shor, dont la puissance devrait se révéler pour des nombres beaucoup plus grands. ... « pour être performant et présenter un intérêt, un ordinateur quantique devra comporter un grand nombre de qubits. Pour les problèmes de factorisation par exemple, il faudra en coupler un millier, au bas mot », précise Simon Perdrix, du Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications3.
Le frein de la décohérence
... « Pour qu’un ordinateur quantique fonctionne, il faut que ses qubits conservent leurs propriétés quantiques le temps du calcul. Or, du fait des interactions avec l’environnement (champ magnétique, lumière, agitation thermique...), tout pousse un système quantique à perdre ses propriétés. Et cela est d’autant plus vrai que le système contient de qubits », explique Sébastien Tanzilli, de l’Institut de physique de Nice4 et qui représente la France au sein du Quantum Community Network, le comité chargé de piloter l’initiative européenne Quantum Technologies Flagship. ... Actuellement, le record du nombre de qubits intriqués est de 20. ...
Des implémentations prometteuses
... les ions piégés ... les circuits supraconducteurs ... les spins d’électrons dans le silicium ...
L’indispensable correction d’erreur
...
Ndlr: semble bien fragile... suivre ACT