#fusion101
Alors que @TAE a annoncé il y a quelques jours une levée de 250 millions $ et l'atteinte d'une température de 75 millions de degrés, un point rapide sur ces annonces.
Thread👇 cnbc.com/2022/07/19/goo…
TAE est l'une des toutes premières start-ups du domaine de la fusion. Elle fut fondée en 1998
Contrairement à la majorité des concepts, TAE s'intéresse à la fusion aneutronique, en l'occurrence à la fusion entre du bore et de l'hydrogène.
La réaction la plus étudiée, entre le deutérium et le tritium, génère un neutron très énergétique qui pose 2 soucis:
- l'activation des matériaux (on génère des déchets)
- la fragilisation des métaux de structure
Plus de neutrons, plus de problème donc. En plus les combustibles sont très abondants, on a quasiment la solution parfaite !!
Mais...
"There is no such thing as a free lunch"
La réaction D-T est celle qui nécessite la température la plus faible: de l'ordre de 100 millions de degrés.
La réaction p-B va nécessiter des températures beaucoup plus élevées, proche du milliard de degrés... chaud
Expérimentalement on a atteint plus de 500 millions de degrés à la fin des années 1990. Mais le niveau de confinement nécessaire pour la fusion aneutronique reste très au-delà de ce qu'on a déjà réalisé.
Le tokamak est la configuration privilégiée pour la fusion deuterium-tritium (plusieurs entreprises privées développent d'autres concepts).
Pour la fusion aneutronique, il faut des configurations capables d'atteindre des pressions plus élevées et utilisant "mieux" le champ magnétique.
TAE développe le concept de "Field Reversed Configuration (FRC)" dans lequel le plasma est confiné par un champ magnétique produit par un courant électrique circulant dans un plasma cylindrique
Dans le cas de TAE, 2 plasmas sont créés aux extrémités de la machine et rentrent en collision au centre de la machine, le plasma est alors stabilisé par des faisceaux de particules neutres (des accélérateurs de particules en gros)
Voir la vidéo:
Les résultats récents de TAE ont été obtenu dans la machine appelé C-2W (ou Norman le prénom du pionnier des FRC) qui est la 5ème génération de machines construites depuis le lancement en 1998
Si les résultats sont intéressants, en terme de métrique de performance, on reste très loin de ce qui est nécessaire- un facteur 1000...
La fusion aneutronique ne produit pas de neutron (élémentaire mon cher... lecteur)
Comment récupère t-on l'énergie pour faire de l'électricité alors?
Dans les concepts D-T, les neutrons chauffent les parois qui sont refroidis par un fluide (de l'eau dans la majorité des concepts), on génère ensuite de la vapeur qui fait tourner des alternateurs.
La même méthode que les centrales nucléaires, ou à charbon
Dans le cas de la fusion aneutronique, on vise la conversion directe: l'énergie du plasma est directement convertie en électricité. Il y a différentes méthodes possibles, qui n'ont jamais été démontrées.
Mais en principe on pourrait augmenter fortement le rendement.
Pour finir, TAE vient d'annoncer avoir lever 250 millions d'euros- ce qui porte à 500 millions les financements privés dans la fusion cette année. Le record de 2021 (2.3 milliards) sera t-il battu?
Pour aller plus loin, l'ensemble de mes threads sur la fusion est dispo ici:
How much metals the energy transition might require? A lot, but in total this is less than a year’s worth of coal consumption. And a big part is steel (so iron)
Yes one has to account for ore grade and extracted rocks but a low carbon system is better for the environment
#thread
The extraction of coal also creates a lot of waste rock
When looking at that factor, in 2050 metal extraction will still create less waste rock than the current energy system (which does that EVERY year)
Comme souvent le titre est exagéré. Par contre d'un point de vue scientifique c'est une expérience assez sympa, qui permet pour la première fois d'étudier la fusion proton-bore dans une enceinte de fusion.
La réaction proton-bore est intéressante car elle ne produit pas de neutron, et donc élimine tous les aspects liés à la radioactivité. De l'énergie nucléaire sans les inconvénients.
Evidemment, rien n'est gratuit en ce bas monde. La fusion p-B requiert des températures beaucoup plus élevées que la fusion deutérium-tritium, et des performances en termes de confinement jamais atteintes expérimentalement
Quand on parle de transition énergétique, certains sous entendent qu’elle pourrait avoir plus de conséquences négatives que positives (les métaux, l’espace occupé etc).
Je viens de trouver une très bonne évaluation des impacts environnementaux pour différents scénarios
(1/X)
Plusieurs scénarios sont étudiés avec différents mix énergétiques et les impacts sont étudiés pour chaque scénario
Tout n’est pas parfait- la pression sur les ressources minérales augmente- mais sur beaucoup de critères de pollution les gains sont forts (et l’effet climat n’est pas évalué spécifiquement): ecotoxicite, acidification des sols, eutrophisation, etc
On assiste à une nouvelle vague de discours prétendant démontrer que la transition énergétique est impossible à cause des métaux en jouant avec des idées de grandeur impressionnante mais rarement mis en contexte.
Quelques perspectives utiles
Un rapport publié avec @ZenonResearch sur la question des ressources et des flux
Un thread de @AukeHoekstra qui montre comment des études qui semblent complètes et tentent de prouver l’insuffisance des ressources contiennent des hypothèses erronées
Pas mal de développements pour utiliser l’ammoniaque comme vecteur énergétique dans des applications comme le transport maritime. Plus dense que l’hydrogène mais posant des soucis sur les matériaux et en raison de sa toxicité 1/x #thread
La production mondiale est d’environ 150 millions de tonnes par an, elle a été multiplié par 11 depuis 1960.
Production responsable de 2% des émissions mondiales
70% de l’ammoniaque produit est utilisé pour faire des engrais. Un ingrédient clé de la révolution verte.
Quel rôle pour l'hydrogène dans le transport par camion? La batterie est-elle un option viable?
Ce sont les questions que nous avons étudié dans ce rapport avec @ZenonResearch et @kearney_fr
Un thread pour détailler l'approche et les résultats.
👇
Pour commencer. Les camions et bus représentent 5% des émissions de gaz à effet de serre de l'Union européenne.
Ces émissions ont baissé entre 2005 et 2011 et légèrement augmenté ensuite.