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Shimadzu Corporation et Kyoto Fusioneering Ltd. ont développé conjointement un prototype de pompe turbomoléculaire (PTM) pour les centrales à fusion. La fusion est une technologie qui consiste à fusionner des noyaux atomiques tels que le tritium et le deutérium pour générer une énergie immense. Recréant les processus se déroulant au sein du Soleil, la fusion est souvent décrite comme un « Soleil sur Terre ». Dans les centrales à fusion, l'utilisation de technologies du vide, notamment les PTM, est indispensable pour de nombreuses opérations. Celles-ci comprennent la récupération et la réutilisation du tritium (un isotope radioactif de l'hydrogène) et du deutérium n'ayant pas réagi, ainsi que le maintien d'un vide poussé à l'intérieur du cœur du plasma. Le prototype de PTM sera soumis à des essais de performance à UNITY-2, une installation d'essais intégrée actuellement en construction au Canada par Kyoto Fusioneering et ses partenaires. Kyoto Fusioneering prévoit de fournir cette pompe aux entreprises et aux instituts de recherche impliqués dans le développement de la fusion.

Le prototype TMP, récemment mis au point, est conçu pour un fonctionnement continu, stable et durable en présence de tritium. Afin de limiter la dégradation de l'huile de lubrification causée par le tritium (un problème récurrent pour les pompes à roulements à billes), la pompe utilise un système de paliers magnétiques qui maintient le rotor en lévitation magnétique et le supporte sans contact physique. Des matériaux résistants à la dégradation due à l'exposition au tritium ont également été utilisés à l'intérieur de la pompe. L'unité est dotée de mécanismes permettant d'excellentes performances d'échappement pour les gaz légers tels que le tritium et le deutérium.

Photo : Prototype de pompe turbomoléculaire développé conjointement par Shimadzu Corporation et Kyoto Fusioneering

Le fonctionnement stable des centrales à fusion nécessite un approvisionnement continu en combustible. Par conséquent, les technologies d'extraction, de séparation et de recirculation du combustible – tel que le tritium – du cœur du plasma sont essentielles. Kyoto Fusioneering développe cette technologie dans le cadre du concept de système de cycle du combustible de fusion, devançant ainsi ses concurrents internationaux. Dans ce système, les processus de récupération, de purification et de recirculation des mélanges gazeux – tels que le tritium et le deutérium, ainsi que l'hélium produit par les réactions de fusion – requièrent des pompes à vide conçues pour les centrales à fusion, notamment des pompes à transfert de masse (TMP) spécialisées et résistantes au tritium radioactif.

Shimadzu Corporation, acteur majeur du marché mondial des tubes à effet tunnel (TMP) industriels, et Kyoto Fusioneering, spécialiste reconnu de l'énergie de fusion, collaborent à la recherche et au développement de TMP dédiés aux centrales à fusion. Grâce à sa gamme diversifiée de TMP, d'instruments d'analyse et de technologies associées, Shimadzu Corporation continuera de contribuer à la concrétisation de l'énergie de fusion, source d'énergie du futur.

À propos de Kyoto Fusioneering Ltd.

Kyoto Fusioneering est une société d'ingénierie spécialisée dans les centrales à fusion. Fondée en 2019, elle s'appuie sur de nombreuses années de recherche sur la fusion au Japon, notamment sur les travaux menés à l'Université de Kyoto.
L'entreprise possède des compétences de pointe en ingénierie des technologies périphériques du plasma. Elle se consacre principalement aux systèmes de gyrotrons pour le chauffage du plasma, aux systèmes de cycle thermique de fusion pour l'utilisation de l'énergie produite par les réactions de fusion, et aux systèmes de cycle du combustible de fusion assurant une alimentation continue en combustible. Elle développe les installations d'essais intégrées UNITY-1 et UNITY-2, qui combinent ces technologies à des fins de démonstration, et œuvre pour une production rapide d'énergie de fusion.
Site web : https://kyotofusioneering.com/en/ 

Introduction au prototype TMP (sur le site web de Kyoto Fusioneering)