L’énergie de fusion nucléaire est considérée comme une source d’énergie ultime pour lutter contre le changement climatique. Cependant, malgré des progrès importants, des défis persistent, notamment la gestion de la chaleur générée dans les réacteurs à fusion. Une équipe de chercheurs du MIT, sous l’égide de la MIT Energy Initiative (MITEI), travaille sur le développement de matériaux avancés pour relever ces défis et soutenir la transition énergétique vers la fusion nucléaire.
L’un des principaux obstacles rencontrés dans les réacteurs à fusion est la formation d’hélium, qui peut endommager les parois métalliques et entraîner des défaillances prématurées. Les chercheurs ont identifié que certains métaux utilisés dans les parois des réacteurs à fusion présentent des zones vulnérables, appelées joints de grains, où les atomes d’hélium ont tendance à s’accumuler et à causer des dommages.
Pour résoudre ce problème, une équipe de chercheurs a développé une méthode consistant à ajouter des particules nanométriques d’un matériau absorbant l’hélium aux parois métalliques. Cette approche a été testée expérimentalement et a montré des résultats prometteurs en réduisant la formation de bulles d’hélium le long des joints de grains et en préservant l’intégrité des parois métalliques.
Les chercheurs ont identifié plusieurs composés potentiels absorbant l’hélium, avec le silicate de fer émergeant comme une option prometteuse pour être inclus dans les parois des réacteurs à fusion. Des tests expérimentaux ont confirmé l’efficacité de cette approche, montrant que l’ajout de seulement 1% de silicate de fer aux parois métalliques peut réduire significativement la formation de bulles d’hélium et prévenir les défaillances des parois.
Les prochaines étapes de la recherche consistent à développer des matériaux structurels contenant des nanoparticules absorbant l’hélium, prêts à être utilisés dans la fabrication de composants pour les réacteurs à fusion. Cette démarche innovante ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de réacteurs à fusion plus durables et efficaces, contribuant ainsi à accélérer la transition vers une énergie propre et renouvelable.
Cette recherche a été soutenue par Eni SpA à travers la MIT Energy Initiative, ainsi que par d’autres organismes de recherche, soulignant l’importance et la pertinence de cette innovation dans le domaine de l’énergie nucléaire.
En savoir plus : https://news.mit.edu/2024/more-durable-metals-fusion-power-reactors-0819
