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Visualisierung von Teilchenbahnen innerhalb des TCV-Tokamaks der EPFL.
Visualisierung von Teilchenbahnen im TCV · © 2024 EPFL / Laboratory for Experimental Museology (EM+) · CC BY-SA 4.0
Science05:30 hJournalPlus RedaktionTemps de lecture: 4 min0 commentaires

USA: 175 millions de dollars pour les semi-conducteurs de Helion

Washington et Helion ont signé une déclaration d'intention pour un soutien à la recherche. L'État devrait recevoir une participation minoritaire. Une centrale à fusion commercialement viable n'est pas encore démontrée.

Les États-Unis veulent soutenir la technique des semi-conducteurs destinée aux futures installations de fusion. Le 22 octobre, le ministère du Commerce a annoncé quatre déclarations d'intention portant au total sur un montant pouvant atteindre 389 millions de dollars. Jusqu'à 175 millions sont prévus pour Helion, une entreprise de fusion établie dans l'État de Washington. Selon l'administration, l'État doit recevoir, comme condition du soutien, une participation minoritaire sans droits de vote ni de contrôle.

L'annonce est une décision de financement en préparation, non la preuve d'une centrale achevée. Il faut distinguer une déclaration d'intention d'un accord de financement définitif et de l'argent déjà versé. L'objet du programme compte tout autant: il provient de la recherche sur les semi-conducteurs du CHIPS and Science Act. Le soutien doit porter sur des composants, des modules et des procédés de fabrication également nécessaires à la fusion.

L'électronique de puissance comme goulot d'étranglement

Selon l'entreprise, le concept de Helion repose sur des systèmes électriques pulsés et puissants. Ceux-ci doivent commuter et récupérer de grandes quantités d'énergie de manière répétée. Cela exige des semi-conducteurs haute tension et des modules de puissance adaptés. Le ministère américain décrit précisément cet usage: l'électronique doit entraîner les aimants des générateurs à fusion, les commander et en récupérer l'énergie.

Helion attend en outre 50 millions de dollars de capital privé. Avec la contribution fédérale possible, cela représenterait 225 millions de dollars pour le projet annoncé. Cette somme n'est donc pas entièrement un soutien public. L'entreprise mentionne la recherche et le développement à Everett ainsi que des travaux sur des outils, le design et des procédés avec un partenaire industriel à Burlington, dans le Vermont.

Du point de vue du gouvernement, le programme doit aussi réduire la dépendance à l'égard de la production étrangère. Une question de développement reste ouverte: la technique soutenue atteindra-t-elle l'efficacité, la durée de vie et le refroidissement visés? De tels objectifs décrivent le mandat; ils ne doivent pas être lus comme des résultats déjà livrés.

Helion s'inscrit dans un programme plus large

Les déclarations d'intention concernent aussi Commonwealth Fusion Systems, avec jusqu'à 85 millions de dollars, Vertical Semiconductor, avec jusqu'à 73 millions, et Sibelco, avec jusqu'à 56 millions. L'annonce couvre donc différentes parties de la chaîne d'approvisionnement de l'énergie et des semi-conducteurs. Elle ne se réduit pas à un pari unique sur un seul type de réacteur.

Commonwealth Fusion Systems décrit sa contribution prévue comme de la recherche sur l'électronique pour le chauffage du plasma, sur l'électronique de puissance et sur le diagnostic. Les objectifs publics sont donc plus concrets que la promesse générale d'une énergie de fusion bon marché. Ces travaux restent toutefois de la recherche et du développement: un soutien ne dit pas encore quand en découlera une électricité fiable pour les clients.

KI-generiertes Symbolbild eines Leistungshalbleitermoduls mit Kupferverbindungen auf einem anonymen Labortisch.
Leistungselektronik als technische Voraussetzung, symbolisch illustriert. · JournalPlus / KI-generiertes Symbolbild

Ce que la Suisse étudie déjà

Au Swiss Plasma Center de l'EPFL se trouve le Tokamak à Configuration Variable, en abrégé TCV, une installation de physique des plasmas. Sa vocation particulière est l'étude de différentes configurations de plasma et des questions physiques que devront résoudre les futures grandes installations de fusion. L'EPFL cite notamment les pertes d'énergie, les particules rapides, les instabilités, l'évacuation de la chaleur et le contrôle continu du plasma.

Selon la haute école, ce travail est soutenu par EUROfusion et par des moyens suisses. Il contribue à des projets internationaux comme ITER et DEMO. C'est ce qui distingue le TCV d'un projet de centrale commerciale annoncé. Qui réunit les deux sous le terme de fusion devrait donc nommer les tâches différentes: les bases scientifiques et les données expérimentales d'un côté, le développement de systèmes industriels de l'autre.

L'appréciation passe donc par des étapes distinctes: le développement de composants adaptés, leur exploitation fiable, puis la rentabilité de l'ensemble d'une installation.

Une participation financière répartit chances et risques

Selon la présentation du ministère américain du Commerce, la participation minoritaire publique envisagée doit créer une contre-valeur pour les contribuables. Il n'en découle aucun rendement garanti. La valeur de la participation et les progrès de la recherche dépendent de la capacité des entreprises à atteindre leurs objectifs techniques et économiques. L'accord définitif, ses conditions et des performances vérifiables ultérieurement seront déterminants.

Pour la Suisse, le lien concret réside dans la recherche et la compétence technique, non dans une modification immédiate de l'approvisionnement électrique. L'annonce américaine montre que, dans la fusion, des composants en apparence discrets comme les semi-conducteurs de puissance deviennent stratégiques. Reste à savoir si une énergie économiquement utilisable en découlera: cela devra se vérifier sur des installations et des données d'exploitation. Financeurs publics et privés devraient donc comparer non seulement de grands montants, mais les prochaines étapes techniques vérifiables.

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