La fusion pour 2024 avec Helion.

[ArchoZaure]

Bonjour.

La société Helion annonce la mise en ouvre à l'échelle industrielle de son dernier prototype permettant la production d'énergie électrique pour 2024.
Le principe:
2 anneaux de plasma (Deutérium + Helium-3) sont envoyés à très grande vitesse l'un vers l'autre dans un genre de tube.
A la collision au milieu du tube on ajoute un confinement magnétique qui a pour conséquence de finaliser la fusion du mélange.
Le plasma "chauffe" à 100 Million de degrés et l’énergie cinétique de l'expansion du plasma qui en résulte permet de produire directement de l'énergie électrique à l'aide de bobines.
On vide.
On répète ce processus.

Le 7eme prototype marche bien et donnera lieu si tout va bien à une machine de démonstration capable de produire de l’électricité à l'échelle industrielle : Mise en production attendue pour 2024.
Cout de production attendu: 1 centime/KWh

Our team will use this capital to build Helion’s electricity demonstration generator, Polaris, which we expect to demonstrate net electricity from fusion in 2024.
Our long-term goal is to be able to produce electricity with no carbon emissions for 1 cent per kilowatt-hour.
We have a long road ahead of us with many very difficult challenges; if you are excited to join us in our mission, we’re hiring!

https://www.helionenergy.com/article...ion-fundraise/

Un synoptique de la manip : https://www.helionenergy.com/our-technology/

Une interview (très technique) du CEO David Kirtley :

The theory behind Helion’s approach to building commercial fusion devices

https://www.youtube.com/watch?v=G1vyMcqiVtA
-----

[XK150]

Salut ,

On croît rêver , tout d'un coup , comme ça , d'un coup de baguette magique !!! Rendez vous l'année prochaine ....

Et pourtant , ce n'est pas le 1 er Avril !!!

[Deedee81]

Salut,

Effet d'annonce ?

On trouve pas mal d'actus, mais les actus hé bien bon c'est des actus. J'ai cherché des infos indépendantes mais pas facile, mais j'ai trouvé ça :
https://www.pourlascience.fr/sd/phys...tion-23361.php

Et quand on lit, c'est intéressant, prometteur mais.... aussi "Les entreprises privées disent que cela fonctionnera dans dix ans, mais ce sont juste de belles promesses pour attirer les investisseurs"

Donc affaire à suivre mais je crois qu'il ne faut pas trop s'emballer

[Bounoume]

https://www.helionenergy.com/our-technology/
l'animation du lien commercial est jolie......
mes extrêmement maigres connaissances en physique des hautes énergies ne me permettent aucune critique sur la faisabilité.....
Mais quand même une remarque superficielle:
l'animation montre une symétrie axiale du dispositif.... pas gênante pour des mouvements de charges autour de l'axe, entraînant des effets d'induction électro-magnétique.... avec énergie récupérables par des bobines classiques.....
Par contre rien (dans l'image de pub) ne semble orienter les mouvements de charge dans un sens de rotation prédominant......
Même si le déplacement longitudinal de chacun de 2 anneaux de plasma produisait un champ électromagnétique..... les déplacements centripètes étant symétriques, par rapport au plan milieu de l'appareil, je doute que la somme résultant des 2 effets opposés ne soit pas nulle....

[A voir en vidéo sur Futura]

[mtheory]

Bonjour.

La société Helion annonce la mise en ouvre à l'échelle industrielle de son dernier prototype permettant la production d'énergie électrique pour 2024.
Le principe:
2 anneaux de plasma (Deutérium + Helium-3) sont envoyés à très grande vitesse l'un vers l'autre dans un genre de tube.
A la collision au milieu du tube on ajoute un confinement magnétique qui a pour conséquence de finaliser la fusion du mélange.
Le plasma "chauffe" à 100 Million de degrés et l’énergie cinétique de l'expansion du plasma qui en résulte permet de produire directement de l'énergie électrique à l'aide de bobines.
On vide.
On répète ce processus.

Le 7eme prototype marche bien et donnera lieu si tout va bien à une machine de démonstration capable de produire de l’électricité à l'échelle industrielle : Mise en production attendue pour 2024.
Cout de production attendu: 1 centime/KWh


https://www.helionenergy.com/article...ion-fundraise/

Un synoptique de la manip : https://www.helionenergy.com/our-technology/

Une interview (très technique) du CEO David Kirtley :

https://www.youtube.com/watch?v=G1vyMcqiVtA

Ah désolé mais ils ont été grillés avant par https://www.futura-sciences.com/scie...nt-iter-55664/ c'est déjà fait.

[XK150]

Ah désolé mais ils ont été grillés avant par https://www.futura-sciences.com/scie...nt-iter-55664/ c'est déjà fait.

Cela c'était en 2014 ; En 2015 , tous les poids lourds US devaient fonctionner avec un réacteur à fusion LOOCKHEED -MARTIN !!!
Le forum était émerveillé !
Plus c'est gros et mieux ça marche ... C'est pas nouveau .

[ArchoZaure]

On croît rêver , tout d'un coup , comme ça , d'un coup de baguette magique !!! Rendez vous l'année prochaine ....

En fait ça fait déjà des années qu'ils travaillent dessus.
Là on en est au 7eme prototype juste avent la version utilisable par l'industrie.

Et quand on lit, c'est intéressant, prometteur mais.... aussi "Les entreprises privées disent que cela fonctionnera dans dix ans, mais ce sont juste de belles promesses pour attirer les investisseurs"

Oui mais là ça n'a rien à voir.
C'est pas de la fusion "à la Iter" (qui doit maintenir un plasma chaud en continu), c'est de la fusion par "à-coup".
Et on ne transforme pas l'énergie thermique dans un cycle de Carnot, on utilise directement l'énergie d'agitation des particules chargées qui ont un effet sur des bobines.
A la sortie de chaque cycle (à-coup) on obtient de l'énergie électrique directement (d'où aussi un gain dans les rendements si on veut de l'énergie électrique en bout de chaine).

Donc affaire à suivre mais je crois qu'il ne faut pas trop s'emballer

A suivre avec attention effectivement.

mes extrêmement maigres connaissances en physique des hautes énergies ne me permettent aucune critique sur la faisabilité.....

Il n'y a pas de questions à se poser sur la faisabilité...c'est déjà fait.

Le système est déjà capable de produire plus d'énergie qu'il n'en consomme depuis longtemps.
Là, ils en sont à la phase finale; augmenter la cadence des cycles pour produire de l'énergie à un niveau industriel, avec un système qu'ils peuvent fournir clef en main.

Ah désolé mais ils ont été grillés avant par https://www.futura-sciences.com/scie...nt-iter-55664/ c'est déjà fait.

C'est pas le même système.
Rectification : Ils en parlent ici

TAE Technologies a fabriqué des prototypes pour démontrer la pertinence de cette conception. Depuis 2017, la société travaille avec un système de test nommé Norman, et elle commence aujourd’hui à travailler sur un dispositif appelé Copernicus qui fonctionnera avec un plasma d’hydrogène normal pour éviter de produire des neutrons. Des simulations par ordinateur montreront quelle énergie pourrait être produite avec un véritable combustible adapté à la fusion. Si TAE Technologies parvient à atteindre les conditions nécessaires à la fusion D-T – ce qu’elle espère réussir d’ici le milieu de la décennie –, elle prévoit d’accorder une licence d’exploitation de sa technologie à d’autres équipes travaillant avec ce combustible. Michl Binderbauer considère pour sa part Copernicus comme un «*tremplin*» vers les températures nécessaires à la fusion p-11B. «*Nous sommes convaincus que nous pouvons atteindre le milliard de degrés d’ici la fin de la décennie*», affirme-t-il.
réacteur fusion Norman de TAE Technologies.

Parmi les nombreuses autres entreprises privées qui se sont lancées dans la fusion, Helion Energy, à Everett, dans l’état de Washington, est celle qui a suscité le plus d’intérêt de la part des investisseurs : début 2021, elle a annoncé avoir récolté 500 millions de dollars, portant son budget total à 578 millions de dollars (505 millions d’euros). Son objectif est de produire de l’électricité directement à partir de la fusion, plutôt que d’utiliser la chaleur dégagée par celle-ci pour vaporiser un fluide et actionner des turbines. La technique d’Helion Energy consiste à envoyer des impulsions de plasma dans un réacteur linéaire, puis à comprimer rapidement ce plasma regroupé à l’aide de champs magnétiques. Lorsque la fusion se produit, le plasma se dilate et son champ magnétique interagit avec celui qui entoure le réacteur pour induire un courant électrique. Helion Energy espère réussir à faire fusionner un mélange de deutérium et d’hélium 3, un processus qui ne créerait pas de neutrons en sous-produit. Mais l’hélium 3 lui-même devrait être produit par la fusion deutérium- deutérium... L’entreprise construit actuellement un réacteur de démonstration appelé Polaris, qu’elle souhaite mettre en service d’ici 2024.

https://www.pourlascience.fr/sd/phys...tion-23361.php

Cela c'était en 2014 ; En 2015 , tous les poids lourds US devaient fonctionner avec un réacteur à fusion LOOCKHEED -MARTIN !!!
Le forum était émerveillé !
Plus c'est gros et mieux ça marche ... C'est pas nouveau .

C'est pas le même système.
Vous parlez à nouveau d'un système "à la Iter".
Là ça n'a rien à voir.

[mtheory]

Le système est déjà capable de produire plus d'énergie qu'il n'en consomme depuis longtemps.

si c'était vrai ça se saurait depuis longtemps, donc c'est faux et même si je veux bien admettre que les gens d'Helion ne sont pas des abrutis, les gens d'Iter le sont encore moins et ça fait une décennie et plus qu'on voit ce genre d'annonce avec Vous pouvez le faire ? Vous pouvez le faire ? et les " résultats" au final.

[mtheory]

C'est pas le même système.

Oui mais ce n'est pas mon point, j'ai donné le lien pour illustrer le fait que depuis un moment déjà des gens très compétents avec des idées pas stupides ont proposé des alternatives en disant, vous allez voir, quelques années vont suffire avec le travail qu'on a déjà fait et au final, rien, ça ne donne pas les résultats escomptés. Dans mon lien il était question de résultats pour 2019 or même déjà vers 2016 plus personne ne parlait de leur projet et c'est toujours le cas. Je ne prends donc pas du tout au sérieux une annonce pour 2024 et absolument pas le fait qu'il aurait atteint le breakeven et encore moins le point d'ignition.

[ArchoZaure]

Oui mais ce n'est pas mon point, j'ai donné le lien pour illustrer le fait que depuis un moment déjà des gens très compétents avec des idées pas stupides ont proposé des alternatives en disant, vous allez voir, quelques années vont suffire avec le travail qu'on a déjà fait et au final, rien, ça ne donne pas les résultats escomptés. Dans mon lien il était question de résultats pour 2019 or même déjà vers 2016 plus personne ne parlait de leur projet et c'est toujours le cas. Je ne prends donc pas du tout au sérieux une annonce pour 2024 et absolument pas le fait qu'il aurait atteint le breakeven et encore moins le point d'ignition.

Je ne sais pas ce que vous appelez le point d'ignition, mais la société Helion précise bien qu'ils utilisent un système ne faisant pas appel à l'ignition.
Bon, pour ce qui est du rendement je viens de voir qu'ils en sont à 95% (donc pas 100% ou 101% etc comme j'avais supposé...) et donc que le prototype 6 ne produit pas actuellement plus d'énergie qu'il n'en consomme.
Le prototype de démonstration 7 devrait néanmoins dépasser légèrement les 100% et produire un peu d'énergie.
A suivre.

The founders of Helion believe that fusion isn’t a fundamental physical problem, but an engineering problem that will be solved by building, testing, and iterating fusion systems and subsystems. By focusing on our true goal - clean, safe and limitless electricity - we can approach fusion from a new angle.

Our approach does three major things differently from other fusion approaches:

1) We utilize a pulsed non-ignition fusion system. This helps us overcome the hardest physics challenges, keeps our fusion device smaller than other approaches, and allows us to adjust the power output based on need.

2) Our system is built to directly recover electricity. Just like regenerative braking in an electric car, our system is built to recover all unused and new electromagnetic energy efficiently. Other fusion systems heat water to create steam to turn a turbine which loses a lot of energy in the process.

3) We use deuterium and helium-3 (D-³He) as fuel. Helium-3 is a cleaner, higher octane fuel. This helps keep our system small and efficient.



In 2020, we completed our 6th prototype, Trenta. Trenta runs nearly every day doing fusion. It has completed almost 10,000 high-power pulses and operated under vacuum for 16 months. With Trenta, Helion became the first private organization to reach plasma temperatures of 100 million degrees Celsius (9 keV). Trenta is still operating today.

Additionally, we have demonstrated that our magnets run at 95% energy efficiency, exhibited compression fields greater than 10 Tesla, and sustained plasmas with lifetimes greater than 1 ms.

https://www.helionenergy.com/faq/

[XK150]

De plus , les difficultés technologiques sont les mêmes pour toutes les machines et sont bien sûr passées sous silence ou bien moindre ou inexistantes sur les machines de labo développées par les start up .
" tout le monde " sait faire de la fusion . Et si on doit parfaire des modèles théoriques , on bute avant tout maintenant sur des problèmes technologiques .

Mais ceci ne peut pas faire la une de la presse : ce genre de pb , n'intéresse personne ... Sauf ceux à charge de les résoudre ...

Le jour où je verrai poser la première pierre du réacteur Helion 500 MW prévus sur 10 ans , je commencerai à y croire .

[mach3]

Et admettons que ça marche, quelles sont les ressources en helium 3 ? Ca ne court pas les rues cette bête là. Si?

m@ch3

[pm42]

Et admettons que ça marche, quelles sont les ressources en helium 3 ? Ca ne court pas les rues cette bête là. Si?

Il faut aller en chercher sur la Lune ce qui est compliqué même s'il y a des projets pour cela.

[yves95210]

Dans la solution mise en œuvre par Helion, l'hélium 3 est censé être produit par une réaction de fusion deutérium-deutérium, et le problème de ressources ne se poserait donc pas. Si ça marche...

[XK150]

Quand vous commencez à voir en fusion , une utilisation autre que la réaction D - T , la " plus facile " à obtenir ,
vous pouvez commencer à froncer les sourcils et à vous poser des questions ...

[XK150]

Incroyable ! Je viens de découvrir celui - çi à Grenoble ...
C'est tout juste s'il ne travaille pas ( en fait , il ne travaille pas du tout .... ) dans son garage avec une perceuse Darty !

Il se vante d'avoir déjà levé 15 millions d'Euros , mais il espère plus !!! Bon ,allez messieurs dames , un bon geste aidez le ...

Renaissance fusion !!! https://renfusion.eu/

[XK150]

Un résumé intéressant sur les machines US exotiques , vous trouverez Helion : https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1907/1907.09921.pdf

[JPL]

Dans la solution mise en œuvre par Helion, l'hélium 3 est censé être produit par une réaction de fusion deutérium-deutérium

On fait ça comment, et avec quel bilan énergétique ?

[XK150]

Je me permets :

D + D ---> T + p + 4.04 MeV
D + D ---> He3 + n + 3.27 MeV ( dont 2.45 MeV pour le neutron )

Ces 2 réactions sont équiprobables , à très faible probabilité ( par rapport à D + T , d'où le post 15 ) et commencent à bien fonctionner à 600 millions de ° .

En fait , elle est utilisée dans les machines actuelles pour ne pas irradier la machine aux neutrons de 14 MeV qui rendent la maintenance plus problématique ,
et on extrapole facilement les résultats D + D en ce qu'ils seraient en D + T .

Seul , le JET ( Culham , Oxford ) est capable de fonctionner en D + T , avec une maintenance totalement robotisée ( bras de 20 m permettant d'atteindre tous les points de la chambre torique ) .
Idem pour ITER , ce sera en D + T seulement en fin de campagne .

[Tawahi-Kiwi]

Et admettons que ça marche, quelles sont les ressources en helium 3 ? Ca ne court pas les rues cette bête là. Si?

10 ppt dans l'atmosphere, 1 a 5 ppb dans le gaz naturel; les autres sources (mantellques, volcaniques, subduction, poussieres meteoritiques) bien que "tres" enrichies, ne sont pas economiquement rentables.

Par comparaison, le regolithe lunaire a 10 a 50 ppb (du meme ordre que les gisements terrestres les plus riches en iridium).

T-K

[WizardOfLinn]

Je ne sais pas ce que vous appelez le point d'ignition, mais la société Helion précise bien qu'ils utilisent un système ne faisant pas appel à l'ignition.
Bon, pour ce qui est du rendement je viens de voir qu'ils en sont à 95% (donc pas 100% ou 101% etc comme j'avais supposé...) et donc que le prototype 6 ne produit pas actuellement plus d'énergie qu'il n'en consomme.
Le prototype de démonstration 7 devrait néanmoins dépasser légèrement les 100% et produire un peu d'énergie.
A suivre.

C'est intéressant, mais je crains que tu ne te laisses seulement emporter par une bonne présentation commerciale.
Dans les publications, il est d'usage de fournir le produit triple température*densité*temps de confinement pour évaluer l'état d'avancement réel d'un concept de fusion.
A ma connaissance, en terme de performances, ce type de système est toujours très loin derrière les tokamaks, mais je mettrais volontiers à jour mes connaissances si tu peux fournir un article avec les paramètres demandés, et les trois à la fois (on se fiche un peu que ça chauffe à 100 MK si le temps de confinement reste beaucoup trop faible pour qu'il y ait une fusion significative).
Pour les 95%, je pense que tu as mal compris, il ne s'agit pas du rendement de la fusion.

[yves95210]

Dans les publications, il est d'usage de fournir le produit triple température*densité*temps de confinement pour évaluer l'état d'avancement réel d'un concept de fusion.

Selon la page wikipedia "Helion Energy",

In 2021, the firm announced that after a 16-month test cycle with more than 10,000 pulses, its sixth prototype, Trenta, had reached 100 million degrees C, the temperature they would run a commercial reactor at.^[11] Magnetic compression fields exceeded 10 T, ion temperatures surpassed 8 keV, and electron temperatures exceeded 1 keV.^[21][22] The company further reported ion densities up to 3 × 10²² ions/m3 and confinement times of up to 0.5 ms.^[23]

Helion's seventh-generation prototype, Project Polaris was in development in 2021, with completion expected in 2024.^[24] The device was expected to increase the pulse rate from one pulse every 10 minutes to one pulse per second for short periods.^[25] This prototype is the first of its kind to be able to heat fusion plasma up to temperatures greater than 100 million degrees C.^[26] Polaris is 25% larger than Trenta to ensure that ions do not damage the vessel walls.^[24]

Mais je n'ai pas été voir les références dans le détail (il y a entre autres une vidéo de présentation des résultats de Trenta par le CEO de Helion qui a l'air intéressante, mais pour les spécialistes).

[WizardOfLinn]

Excellent, merci.
T = 8 keV
n = 3e22 m-3
t = 0.5 ms
soit T*n*t = 1.2e20 keV.s/m3
Pour fusionner D-T, il faut 3e21 keV.s/m3, et pour D-He3 encore bien plus.
Il leur manque encore quelques ordres de grandeur avant de produire de l'énergie de fusion à un niveau mesurable.

https://en.wikipedia.org/wiki/Lawson_criterion

[Archi3]

encore un cas d'étude intéressant pour la question "sur quoi les gens fondent ils leurs croyances" ?

[ArchoZaure]

C'est intéressant, mais je crains que tu ne te laisses seulement emporter par une bonne présentation commerciale.
Dans les publications, il est d'usage de fournir le produit triple température*densité*temps de confinement pour évaluer l'état d'avancement réel d'un concept de fusion.

C'est possible et j'admets que l'absence totale d'informations ou peu claire à minima fournies au public sur ce "rendement net" est surprenante.
Soit ils ont quelque-chose à cacher soit ils ont quelque-chose à cacher.
On peut aussi penser à une stratégie commerciale permettant d'écarter la mise en route de projets concurrents (surtout que c'est la DARPA donc les militaires "la grande muette" qui avaient tenté ce type de design technologique pour la première fois. Voir 2009 : https://www.wired.com/2009/07/darpas...usion-reactor/).

A ma connaissance, en terme de performances, ce type de système est toujours très loin derrière les tokamaks, mais je mettrais volontiers à jour mes connaissances si tu peux fournir un article avec les paramètres demandés, et les trois à la fois (on se fiche un peu que ça chauffe à 100 MK si le temps de confinement reste beaucoup trop faible pour qu'il y ait une fusion significative).

Oui c'est vrai ce que vous dites. Merci pour l'info.
Le critère Lawson semble s'appliquer ici.
Sauf que et je sais pas faut voir : Si vous récupérez directement l'énergie en électricité, les bobines magnétiques produisent un refroidissement direct (à la vitesse de la lumière à distance...) contrairement à un refroidissement par conduction convection beaucoup plus lent se basant sur le contact des particules.
Ce qui comme ça à vue de nez permet de penser que la température de fusion une fois atteinte (ça c'est fait), produit de la chaleur, qui dans un réacteur "classique genre ITER" doit être contenue en ajoutant de l'énergie alors qu'ici au contraire on peut réguler la température non pas en ajoutant de l'énergie mais justement en la récupérant.
C'est d'ailleurs aussi la raison pour laquelle je pense le CEO insiste sur la technologie nécessaire à base de fibre optique donc très rapide régulation possible.
On peut éviter l'étouffement et l'emballement (qui ensuite stoppe la réaction par non confinement) en intervenant sur la puissance des aimants.

Pour les 95%, je pense que tu as mal compris, il ne s'agit pas du rendement de la fusion.

Oui c'est vrai.
Mais avec ce que je viens de dire plus haut on comprends peut-être pourquoi "l’efficience des aimants " (le % indiqué) est super importante.

[Deedee81]

Salut,

Sais pas pourquoi j'avais perdu cette discussion de vue.

Oui mais là ça n'a rien à voir.
C'est pas de la fusion "à la Iter" (qui doit maintenir un plasma chaud en continu), c'est de la fusion par "à-coup".

Pourquoi dis-tu que ça n'a rien à voir ??? Je n'ai jamais dit que c'était de la fusion "à la Iter" !!!! Et ce qui était signalé était juste les effets d'annonce commerciale. Faut être méfiant.

De fait ici on a :
- juste les informations communiquées pas Hélion (donc forcément à prendre avec des pincettes)
- Des actualités (source d'information du style copier-coller et souvent sujette à caution)
- Des remarques pas toujours tendre de scientifiques

Ceci dit le projet en soi est fort intéressant et tout à fait sérieux. Comme bien d'autres d'ailleurs (qu'ils soient de type Iter ou pas).

La seule chose qu'il faudrait pour juger de la faisabilité est :
- une source scientifique, indépendante, confirmant que cela va rapidement aboutir
- ou attendre le délai indiqué

Parce que jusque là on parle dans le vent (même si les informations sur la technique utilisée sont intéressantes)
C'est bien joli de défendre un projet mais avec "hélion dit que" on n'ira pas loin.

[WizardOfLinn]

C'est possible et j'admets que l'absence totale d'informations ou peu claire à minima fournies au public sur ce "rendement net" est surprenante.
Soit ils ont quelque-chose à cacher soit ils ont quelque-chose à cacher.
...

Avec les chiffres vus plus haut, les performances de leur système sont pour l'instant comparables à celles des tokamaks des années 1980. Sans vraiment chercher à le cacher, ils ne vont pas non plus aller le clamer au public, surtout pour chercher des financements. Quand ils auront gagné un facteur 10 ou 20 sur le critère de Lawson, j'irais voir ça de plus près.

[yves95210]

Quand ils auront gagné un facteur 10 ou 20 sur le critère de Lawson, j'irais voir ça de plus près.

C'est censé être pour 2024. Au moins on n'aura pas 10 ans à attendre pour savoir si c'était (encore) une annonce fumeuse...

[Deedee81]

C'est censé être pour 2024. Au moins on n'aura pas 10 ans à attendre pour savoir si c'était (encore) une annonce fumeuse...

C'est aussi pour ça que je proposais de soit trouver une source indépendante, soit attendre. C'est pas annoncé pour la fin du siècle, c'est déjà ça

[SK69202]

Vous pouvez attendre, les militaires/Darpa US avec leur mégalaser de décamilliard$, viennent à peine de "réussir" à obtenir plus de Joules qu'ils n'en ont injecté.
Et ils ne s'intéresse pas à récupérer une partie de l'énergie.

La comm a plus à voir avec la régulation des marchés financiers que la possibilité de la fusion artificielle.