- Commonwealth Fusion Systems a installé le premier aimant de son réacteur à fusion SPARC, le premier d'un total de 18 supraconducteurs à haute température.
- L'entreprise s'est associée à Nvidia et Siemens pour créer un jumeau numérique du réacteur, en utilisant l'IA et la simulation industrielle avancée.
- CFS a levé près de 3.000 milliards de dollars, dont 863 millions lors d'un tour de table mené par des géants de la technologie comme Google et Nvidia.
- Le démonstrateur SPARC vise à entrer en service en 2027 et à ouvrir la voie à la centrale ARC commerciale, prévue pour le début des années 2030.
L'entreprise américaine Systèmes de fusion du Commonwealth (CFS), l'un des acteurs privés les plus importants dans la course à la fusion nucléaire, a franchi une étape clé vers Installez le premier aimant de votre réacteur de démonstration. SPARCCette étape importante a été annoncée lors de CES 2026 à Las Vegas et consolide la position de l'entreprise comme l'un des projets de fusion les plus avancés sur la scène internationale.
Le projet vise à démontrer qu'il est possible d'obtenir L'énergie issue de la réaction de fusion est supérieure à celle injectée dans le plasma.Un objectif que le secteur poursuit depuis des décennies. Si CFS respecte sa feuille de route, SPARC ouvrira les portes de son premier étage commercial, appelé ARC., dont l'objectif est Fournir de l'électricité sans émissions au réseau d'ici le début des années 2030.
Un aimant capable de confiner un soleil miniature
Le composant installé est le premier des 18 aimants à champ toroïdal qui formera la forme caractéristique en anneau du réacteur SPARC, un type de dispositif connu sous le nom de tokamakCes aimants en forme de D généreront un champ magnétique extrêmement intense pour pour confiner et comprimer le plasma surchauffé, le mélange de particules chargées où se produit la fusion.
Chacun de ces aimants supraconducteurs à haute température Il pèse environ 24 tonnes et est capable de produire un champ allant jusqu'à 20 teslasEnviron 13 fois plus puissant qu'une IRM hospitalière classique. Selon le cofondateur et PDG de CFS, Bob MumgaardC'est le type d'aimant « qui, en théorie, permettrait de soulever un porte-avions », ce qui donne une idée de sa puissance.
Pour atteindre cette intensité, les aimants doivent être refroidis à environ -253 °Cafin qu'ils puissent pour conduire en toute sécurité des courants supérieurs à 30 000 ampères sans pertes électriquesParallèlement, à l'intérieur du tore, le plasma atteindra des températures supérieures à 100 millions de degrés CelsiusPlus chaud que l'intérieur du Soleil, bien que contenu dans un volume relativement compact.
Les aimants reposent sur un énorme anneau en acier inoxydable d'environ 75 tonnes y 24 pieds (environ 7,3 mètres) de diamètre, connu sous le nom de cryostat, installée en mars dernier dans les locaux de CFS au Massachusetts. L'entreprise prévoit de Ajouter progressivement les 17 aimants restants et les mettre tous en place avant la fin de l'été, dans un processus d'assemblage que l'entreprise elle-même décrit comme une succession d'étapes clés « bang, bang, bang ».
Le rôle des supraconducteurs à haute température
La principale différence technologique entre le CFS et les générations précédentes de tokamaks réside dans son utilisation de aimants supraconducteurs à haute température (HTS)Ces matériaux permettent le transport de courants très élevés sans pertes et la résistance à des champs magnétiques plus intenses dans un volume réduit, rendant possible la conception d'un réacteur plus compact et potentiellement moins cher que les grands projets publics traditionnels.
Alors que des installations comme ITER en Europe utilisent des aimants supraconducteurs conventionnels, le CFS utilise Bandes de matériaux HTS Ce qui facilite la construction de bobines plus petites mais plus puissantes. Cette miniaturisation est essentielle au succès des premières centrales à fusion. commercialement viable et ne vous concentrez pas uniquement sur les expériences scientifiques coûteuses.
L'entreprise souligne que l'installation du premier aimant valide non seulement la technologie, mais aussi sa capacité industrielle. Passer des prototypes de laboratoire à production en série d'aimants supraconducteurs à haute température critique Cela représente un bond en avant significatif en termes de maturité, notamment en ce qui concerne la future centrale ARC, qui nécessitera de reproduire et d'adapter ces composants selon des critères industriels.
En fait, CFS utilise déjà des outils d'ingénierie numérique avancés dans ses Usine d'aimants à Devens (Massachusetts)Elle y optimise les processus de fabrication et d'assemblage grâce à des logiciels industriels et à l'analyse de données. C'est cette approche qu'elle souhaite désormais développer davantage avec l'aide de Siemens et Nvidia.
Jumeau numérique : fusion de l’IA, de la simulation et du matériel
Outre les progrès matériels réalisés au SPARC, CFS a annoncé une alliance stratégique avec Nvidia y Siemens développer un jumeau numérique du réacteur. Il s'agit d'une réplique virtuelle haute fidélité qui intégrera des données de conception, des modèles physiques classiques et des outils issus de intelligence artificielle pour reproduire le comportement de la machine au plus près de la réalité..
En pratique, le jumeau numérique nous permettra de réaliser simulations, tests d'hypothèses et ajustements de paramètres dans l'environnement virtuel avant de les transférer sur le matériel réel. L'idée est que les ingénieurs puissent condenser des années d'expérimentation manuelle en seulement semaines d'optimisation numériqueréduire les risques et accélérer le calendrier de raccordement de la fusion au réseau électrique.
Pour la partie ingénierie et gestion des données, CFS utilisera le progiciel. Siemens Xceleratorqui comprend des outils tels que NX pour la conception avancée et Teamcenter pour la gestion du cycle de vie des produits (PLM). Grâce à ces solutions, l'entreprise génère, catalogue et traite les conceptions et les assemblages de réacteurs, qui sont ensuite intégrés dans des flux de travail de simulation.
Ces mêmes données sont ensuite intégrées à la plateforme Nvidia Omniverse, basé sur la norme OpenUSDFusionner les modèles de conception avec les simulations physiques traditionnelles et les modèles basés sur l'IA. L'objectif est de disposer d'un environnement unifié permettant des comparaisons en temps réel. mesures expérimentales de SPARC grâce aux résultats du jumeau numérique, ajuster l'opération en temps réel.
L'IA pour accélérer le passage de SPARC à la centrale ARC
Comme l'a expliqué Mumgaard, le jumeau numérique et les outils d'apprentissage automatique, qui étaient auparavant un soutien ponctuel à la conception, sont devenus un élément central du projet. Les simulations isolées utilisées jusqu'à présent par CFS sont en train de se transformer en un système. connecté en permanence à la machine physique, qui évolue à chaque nouvelle mesure et à chaque campagne expérimentale.
L'entreprise également Elle collabore avec Google DeepMind et d'autres plateformes d'IA pour optimiser tous les aspects, du contrôle du plasma à la conception des matériaux et des composants. soumis à des conditions extrêmes, DeepMind joue le rôle de copilote intelligent, tandis que le jumeau numérique d'Omniverse représente l'« avion virtuel » sur lequel les manœuvres sont testées avant d'être exécutées dans l'avion réel.
Cette approche s'inscrit dans une tendance plus large du secteur des fusions et, plus généralement, des industries complexes : utiliser l'IA et la simulation pour raccourcir considérablement les cycles de conception et de testUn rapport de 2024 faisant le point sur l'état du domaine a noté que ces outils peuvent réduire le processus traditionnel de « décennies de construction de machines et de test d'idées » à des délais beaucoup plus gérables.
Dans le secteur industriel, Siemens met en avant la combinaison de données de production réelles, d'IA et de flux de travail numériques de bout en bout. Cela élimine une grande partie de l'intuition et des essais et erreurs. typique des projets très complexesPour CFS, cela pourrait se traduire par un chemin plus court entre le prototype SPARC et l'exploitation commerciale de la centrale ARC.
Financement, contrats d'achat d'électricité et course mondiale
Tout ce développement technologique nécessite des investissements considérables. Depuis sa création en 2018, spin-off du MITCommonwealth Fusion Systems a levé près de 3.000 milliard de dollarsLors de son dernier tour de table de série B2, la société a levé environ 863 milliards, avec la participation de géants technologiques tels que Nvidia, Google, fonds liés à Bill Gates et des dizaines d'autres investisseurs institutionnels.
L'entreprise a également signé certains des accords d'achat d'énergie de fusion plus importants annoncés à ce jour. Parmi eux, un contrat avec Google pour acquérir 200 mégawatts des futures usines CFS, ainsi que d'un accord évalué à environ 1.000 milliard de dollars avec la compagnie énergétique italienne Eni, l'un des groupes européens les plus actifs dans la surveillance de ces technologies.
Ces engagements à long terme témoignent d'un intérêt croissant de la part des grands consommateurs d'électricité, notamment entreprises de centres de données et d'IACes pays recherchent des sources d'électricité stables et sans émissions pour alimenter leur expansion. En Europe, la perspective de disposer de centrales à fusion matures à partir des années 2030 est perçue comme un complément potentiel au développement des énergies renouvelables et des réseaux d'interconnexion.
Parallèlement, CFS est en concurrence avec d'autres projets privés et publics aux États-Unis, au Royaume-Uni et dans d'autres régions. Des start-ups telles que Hélion ou les Britanniques Énergie des tokamaks, ainsi que des initiatives liées à de grands groupes industriels, développent leurs propres concepts de réacteurs et, dans de nombreux cas, intègrent également des jumeaux numériques basés sur la technologie Nvidia.
Malgré cette concurrence, CFS s'est positionné comme l'un des acteurs clés. mieux financé et avec un calendrier plus précis en vue de la création d'une centrale commerciale. Son engagement en faveur d'un tokamak compact doté d'aimants supraconducteurs à haute température critique et d'une couche numérique performante place le projet au cœur de l'écosystème mondial de la fusion, avec des implications évidentes pour l'approvisionnement en électricité aux États-Unis et, à moyen terme, en Europe.
Si les prévisions de l'entreprise sont exactes, SPARC pourrait commencer à produire du plasma et démontrer un gain énergétique net vers 2027, ouvrant la voie à la plante ARC, initialement prévu en Virginie et visant à contribuer à hauteur de 400 mégawatts au réseau au début des années 2030. Un scénario dans lequel la fusion cesserait d'être « toujours un projet à 30 ans » et deviendrait une option concrète du mix énergétique, particulièrement intéressant pour un système électrique européen de plus en plus exigeant en matière de décarbonation et de stabilité.
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