Des scientifiques américains ont obtenu un financement pour développer des matériaux capables de résister à des températures élevées et aux radiations à l’intérieur des réacteurs de fusion nucléaire, afin de conserver l’énergie du soleil artificiel à une température supérieure à 100 millions de degrés Celsius.
Le département de l’Énergie des États-Unis a alloué 2,3 millions de dollars à une équipe scientifique de l’université du Kentucky, dirigée par le professeur John Balk, pour concevoir de nouveaux alliages et composés capables de résister à l’exposition au plasma et de rester solides et efficaces tout au long de la durée de vie d’une centrale à fusion.
Un réacteur crée généralement des conditions extrêmes qui endommagent rapidement les matériaux et les revêtements conventionnels. Les photons à haute énergie émis lors du processus de fusion, ainsi que le contact avec la paroi interne du réacteur, entraînent une détérioration accélérée. C’est pourquoi les scientifiques se sont concentrés sur la mise au point de nouveaux matériaux en combinant des métaux résistants à la chaleur, tels que le tungstène, avec du chrome et du tantale.
Le tungstène possède l’un des points de fusion les plus élevés, mais il est fragile. L’ajout d’autres éléments permet de modifier sa structure, rendant ainsi les alliages plus résistants aux radiations et aux températures extrêmes. Les chercheurs utilisent également des composants céramiques à haute conductivité thermique, ce qui aide à répartir uniformément la charge thermique et réduit le risque de dommages.
En outre, l’équipe exploite l’apprentissage automatique pour modéliser les propriétés des matériaux et améliorer leur résistance aux radiations, ce qui accélère la découverte des combinaisons optimales d’éléments et permet de prédire leur comportement dans des conditions extrêmes.
Il convient de noter que le financement du projet provient du programme ARPA-E, qui soutient la recherche dans le domaine des énergies propres. Jusqu’à présent, l’agence a investi près de 30 millions de dollars dans diverses initiatives de recherche visant à accélérer le développement des réacteurs de fusion commerciaux. Si la technologie mise au point par les scientifiques de l’université du Kentucky s’avère efficace, elle rapprochera l’humanité de l’ère de l’énergie de fusion, une source d’énergie sûre et abordable. Ces réacteurs pourraient produire de l’électricité sans émissions de carbone, garantissant ainsi une source d’énergie stable pour les générations futures.