La technologie de fusion détient la clé pour débloquer une révolution de l’énergie propre en reproduisant le processus de génération d’énergie des étoiles ici même sur Terre. Avec la dépendance continue du monde à l’égard des combustibles fossiles générateurs de carbone, le besoin urgent d’alternatives durables n’a jamais été aussi grand. C’est là qu’intervient la fusion, offrant à la fois une opportunité aux investisseurs et le potentiel pour les startups révolutionnaires de répondre aux besoins critiques de la transition énergétique.
Dans notre dernier article Sector Focus, le Dr Melanie Windridge, physicienne de renommée mondiale, PDG et fondatrice de Fusion Energy Insights, nous donne le bas…
Qu’est-ce que la technologie de fusion ?
En un mot, la technologie de fusion vise à reproduire le processus de génération d’énergie des étoiles ici sur Terre pour la production d’énergie propre.
Créer une réaction de fusion contrôlée implique de générer des conditions extrêmes similaires à celles des étoiles, telles que des températures de centaines de millions de degrés. Ceci peut être réalisé en utilisant des méthodes telles que les lasers ou les champs magnétiques élevés. La technologie englobe divers systèmes complexes, y compris des machines comme le Tokamak (une machine magnétique) ou des dispositifs de fusion laser. De plus, il existe des technologies de support comme les gyrotrons, les injecteurs de faisceaux neutres et les gaz cryogéniques qui sont cruciaux pour la construction d’une centrale à fusion.
Quelles sont les raisons de l’intérêt croissant pour la technologie de fusion ?
L’intérêt croissant pour la technologie de fusion peut être attribué à plusieurs facteurs clés. Premièrement, le domaine de la science de la fusion a mûri au fil des ans, avec des progrès significatifs dans la compréhension de la physique et des différentes approches de la fusion. Bien que des défis subsistent, la base de connaissances est substantielle.
Deuxièmement, des progrès dans les technologies habilitantes sont apparus, offrant de nouvelles possibilités de fusion. Des innovations telles que les supraconducteurs à haute température, les lasers améliorés, le calcul haute performance et la fabrication de pointe ont influencé positivement la recherche et le développement en matière de fusion. Ces technologies améliorent l’efficacité, la rentabilité et la faisabilité des centrales à fusion.
Troisièmement, les préoccupations pressantes du changement climatique et de la sécurité énergétique ont propulsé la tendance vers des solutions énergétiques propres comme la fusion. Les gouvernements donnent désormais la priorité aux alternatives durables pour lutter contre le changement climatique et assurer un approvisionnement énergétique stable. Ce changement d’orientation a généré un mandat plus fort pour explorer la technologie de la fusion. Nous avons cette vision d’un avenir meilleur et cela anime, je pense, la grande majorité des gens qui travaillent dans la fusion.
En outre, le quatrième facteur contribuant à l’intérêt croissant pour la technologie de fusion est l’augmentation des investissements privés. L’implication d’entreprises privées et d’investisseurs apporte des ressources, une expertise et une motivation supplémentaires pour faire avancer la recherche sur la fusion et se rapprocher de la commercialisation.
Collectivement, la convergence d’une science mature, de technologies habilitantes, d’impératifs environnementaux et d’investissements privés a suscité un enthousiasme et un élan accrus dans le domaine de la technologie de fusion. Son heure est venue.
Quels défis la technologie de fusion doit-elle surmonter et quels obstacles subsistent encore ?
La transition de la science de la fusion à la mise en œuvre commerciale pose des défis importants. Les principaux obstacles comprennent la démonstration de la science des réactions de fusion dans diverses approches et l’ingénierie de centrales électriques pratiques. La sélection des matériaux est cruciale en raison des températures extrêmes et des champs magnétiques élevés, tout en gérant les effets néfastes des neutrons à haute énergie.
La création de tritium, un combustible de fusion vital, dans la machine elle-même nécessite des recherches supplémentaires. Pour surmonter ces défis, il faut faire des progrès dans la science des matériaux, la sélection du tritium et l’ingénierie. Alors que les entreprises privées visent la production d’électricité d’ici le début des années 2030, il est essentiel de lever ces obstacles pour la viabilité, la sécurité et la faisabilité économique des centrales à fusion.
Dans le climat économique actuel, les investisseurs recherchent de plus en plus des retours sur investissement prouvés, ce qui présente des défis supplémentaires. En matière de technologie de fusion, il est crucial d’adopter une perspective à long terme. Bien que la fusion soit sans aucun doute l’avenir, il y a un défi d’investissement à plus court terme par rapport à il y a un an, ironiquement en raison d’une crise énergétique causée par l’invasion de l’Ukraine par la Russie, qui souligne davantage la nécessité d’une source d’énergie propre et durable comme la fusion.
Quelle est l’opportunité pour les investisseurs ?
La technologie de fusion présente une opportunité importante pour les investisseurs en raison de la dépendance continue aux combustibles fossiles dans le mix énergétique mondial. Malgré les efforts pour atteindre les objectifs nets zéro, une quantité substantielle de combustibles fossiles devrait rester dans le bouquet énergétique d’ici 2050. Ce segment «difficile à décarboner» comprend des industries telles que la production de ciment et d’acier, le transport maritime, l’aviation, le dessalement et d’autres procédés. nécessitant de grandes quantités de chaleur.
La technologie de fusion offre des solutions potentielles en générant à la fois de l’électricité et de la chaleur, ce qui la rend applicable à ces secteurs difficiles. De plus, la capacité de la fusion à produire de l’hydrogène, des carburants synthétiques, à fournir du chauffage urbain et à la propulsion élargit encore ses applications potentielles. En tant que solution à long terme, la fusion a la capacité d’éliminer complètement les combustibles fossiles et de contribuer à maintenir un avenir durable sans carbone. L’ampleur de cette opportunité est énorme, représentant des billions de dollars et répondant aux besoins critiques en matière de transition énergétique.
Quelles entreprises font des choses intéressantes dans cet espace ?
Au Royaume-Uni, les principales sociétés de fusion sont First Light Fusion et Tokamak Energy, toutes deux basées dans l’Oxfordshire.
Première fusion légère travaille sur une approche de fusion inertielle similaire à la fusion laser, mais au lieu d’utiliser des lasers pour déclencher les réactions de fusion (via l’implosion d’une minuscule pastille de combustible), ils utilisent un impact de projectile unilatéral. Cela simplifie la conception de la centrale électrique. Une grande partie de la propriété intellectuelle de l’entreprise réside dans la conception de la cible, qui prend le choc d’impact unilatéral et le plie pour comprimer le carburant de tous les côtés tout en amplifiant la compression.
Tokamak Énergie travaille sur un concept de tokamak sphérique avec des aimants supraconducteurs à haute température. La conception du tokamak est l’un des concepts de fusion les plus matures – une chambre en forme d’anneau entourée d’aimants puissants qui emprisonnent le combustible de fusion chaud loin des parois. Le tokamak « sphérique » est une variante écrasée qui est plus efficace, et les supraconducteurs à haute température créent des champs magnétiques plus élevés que les autres matériaux, ce qui constitue un piège plus efficace pour le carburant et permet des conceptions plus petites de centrales électriques.
Outre les développeurs de fusion, il existe également des sociétés de chaîne d’approvisionnement et de technologie habilitante.
Kyoto Fusioneering est une spin-out de l’Université de Kyoto au Japon qui développe diverses technologies de haute performance nécessaires à une centrale à fusion commerciale. Elle se considère comme un catalyseur pour l’industrie de la fusion et, outre les contrats et collaborations internationaux, noue des relations avec les organisations industrielles japonaises dans le cadre de sa chaîne d’approvisionnement et vise à contribuer à l’évolution d’une nouvelle industrie de la fusion de haute technologie.
Ensuite, il y a ma compagnie, Aperçu de l’énergie de fusion. Nous aidons les gens à se tenir au courant des développements dans l’industrie de la fusion en pleine croissance afin qu’ils puissent voir les opportunités émerger pour leur entreprise. Avec toutes les nouvelles et tous les développements qui se produisent dans le domaine de la fusion (scientifiques, financiers et politiques) et les informations disponibles provenant de sources disparates, nous faisons le travail de tout organiser pour les professionnels occupés, en fournissant des mises à jour et des idées. Nous fournissons une newsletter gratuite et des blogs à tous ; mises à jour étendues et événements de questions-réponses approfondis pour les membres ; et Fusion Advisory Services aux investisseurs à la recherche d’informations spécialisées.
A propos de l’auteur
Le Dr Melanie Windridge est une spécialiste de l’énergie de fusion qui aide les gens à voir la valeur, les opportunités et l’enthousiasme de la fusion. Melanie est la fondatrice et PDG de Fusion Energy Insights, qui tient les gens au courant des développements dans l’industrie de la fusion en pleine croissance. Elle est titulaire d’un doctorat en physique des plasmas (énergie de fusion) de l’Imperial College de Londres, où elle reste visiteur académique, et elle siège aux conseils consultatifs du UK Fusion Cluster et de l’association américaine Energy for the Common Good. Melanie était auparavant directrice britannique de la Fusion Industry Association. En 2022, elle a été élue Fellow du Clean Growth Leadership Network. Melanie est l’auteur d’Aurora : à la recherche des aurores boréales et de Star Chambers : la course à l’énergie de fusion, ainsi que d’écrire pour Forbes en ligne.
www.melaniewindridge.co.uk