Zap Energy, une start-up basée à Seattle, vise à révolutionner l’énergie de fusion en éliminant le besoin d’aimants coûteux et complexes. Fondée en 2017 par Uri Shumlak, professeur d’aéronautique à l’Université de Washington, Brian Nelson, professeur émérite de recherche en ingénierie, et Benji Conway, ancien cadre du British Foreign and Commonwealth Office, Zap Energy développe une technologie de fusion novatrice utilisant des flux cisaillés plutôt que des champs magnétiques.
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Technologie de Fusion Innovante
La méthode de Zap Energy repose sur le concept de “Z-pinch” stabilisé par flux cisaillé (SFS). Contrairement aux approches traditionnelles de la fusion qui utilisent des aimants ou des lasers puissants pour confiner le plasma, le Z-pinch stabilisé utilise des courants électriques pour créer des champs magnétiques autogénérés qui compriment et chauffent le plasma jusqu’à atteindre des conditions de fusion. Cette méthode a l’avantage de simplifier considérablement la conception des réacteurs et de réduire les coûts.
Avantages et Défis
Avantages
- Coût Réduit : En éliminant les aimants coûteux, la technologie de Zap Energy réduit les dépenses en capital nécessaires pour construire et exploiter des réacteurs de fusion.
- Compact et Pratique : Les réacteurs de Zap Energy sont plus compacts que les dispositifs traditionnels, ce qui les rend plus attractifs pour les services publics et plus pratiques pour une utilisation dans le monde réel.
- Facilité de Détection : Les mesures de performance peuvent être effectuées à l’aide d’outils de spectroscopie ionique, de caméras à haute vitesse et d’interférométrie, simplifiant ainsi le processus de surveillance du plasma.
Défis
- Stabilité du Plasma : L’un des principaux défis du Z-pinch est la stabilité du plasma. Des courants plus élevés peuvent introduire des instabilités de dérive et des ondes de choc qui peuvent perturber le plasma.
- Erosion des Electrodes : Les courants élevés nécessaires pour le Z-pinch peuvent entraîner la fusion et l’érosion des électrodes. Des matériaux comme le carbure de tungstène et le graphène sont explorés pour résoudre ce problème.
- Volume de Plasma Limité : Comparé à d’autres machines de fusion comme les tokamaks, le volume de plasma dans un Z-pinch est relativement petit, limitant ainsi la quantité de carburant de fusion et d’énergie produite.
Avancées Récentes et Soutien Financier
En mai 2021, Zap Energy a levé 27,5 millions de dollars lors d’une série B pour financer le développement de son réacteur de fusion, atteignant un financement total de plus de 34 millions de dollars. Ce tour de table a été dirigé par Addition, avec la participation de Energy Impact Partners, GA Capital, Fourth Realm, Chevron Technology Ventures et LowerCarbon Capital. Le soutien financier et l’intérêt croissant pour cette technologie indiquent une reconnaissance de son potentiel à fournir une énergie propre et durable.
Perspective Future
Zap Energy travaille actuellement à augmenter le courant de leur Z-pinch à 650 kiloampères (kA) pour atteindre des conditions de fusion à breakeven énergétique. L’entreprise prévoit de livrer de l’énergie dérivée de la fusion à ses premiers clients au début des années 2030. Cette technologie pourrait jouer un rôle crucial dans la transition mondiale vers des sources d’énergie à faible émission de carbone.
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