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A fusion fuel pellet that once demanded days of careful work now takes about two to three hours, Inertia Enterprises says. The startup’s team has also reduced the crystal-growing stage from as long as a week at the National Ignition Facility to about 30 minutes, bringing a laboratory bottleneck closer to factory speed.
Une pastille de combustible de fusion qui demandait autrefois plusieurs jours de travail minutieux ne prend désormais plus que deux à trois heures, affirme Inertia Enterprises. L'équipe de la startup a également ramené la phase de croissance des cristaux d'une durée pouvant atteindre une semaine au National Ignition Facility à environ 30 minutes, rapprochant ce goulet d'étranglement de laboratoire de la cadence d'une usine.
The object being manufactured is less like a conventional fuel cartridge than a tiny precision target. A spherical diamond shell contains frozen deuterium and tritium, hydrogen isotopes that can fuel fusion, with a gaseous mixture inside. Each layer must stay close to perfectly spherical: imperfections can disrupt the compression needed to ignite the reaction.
L'objet fabriqué ressemble moins à une cartouche de combustible classique qu'à une minuscule cible de précision. Une coque sphérique en diamant contient du deutérium et du tritium congelés, des isotopes de l'hydrogène susceptibles d'alimenter une fusion, avec un mélange gazeux à l'intérieur. Chaque couche doit rester presque parfaitement sphérique : les imperfections peuvent perturber la compression nécessaire pour déclencher la réaction.
A gold casing called a hohlraum surrounds the pellet and turns laser energy into X-rays. Those X-rays compress the fuel until atoms can fuse and release energy. Inertia developed its faster process with help from the National Ignition Facility at Lawrence Livermore National Laboratory through a public-private partnership. Annie Kritcher, Inertia’s co-founder and chief scientist, designed the first NIF fusion experiment to release more power than it consumed.
Une enveloppe en or appelée hohlraum entoure la pastille et transforme l'énergie laser en rayons X. Ceux-ci compriment le combustible jusqu'à permettre aux atomes de fusionner et de libérer de l'énergie. Inertia a développé son procédé accéléré avec l'aide du National Ignition Facility du Laboratoire national Lawrence Livermore, dans le cadre d'un partenariat public-privé. Annie Kritcher, cofondatrice et scientifique en chef d'Inertia, a conçu la première expérience de fusion du NIF à produire davantage d'énergie qu'elle n'en consommait.
The startup says its approach can be scaled to industrial production. Its planned laser would be four times more powerful than NIF’s current laser, which Inertia says gives the pellet more tolerance for imperfections and helped speed manufacturing. The company is one of the fusion ventures trying to turn NIF science, where pellets can take a week or more to make, into a repeatable commercial process.
La startup affirme que son approche peut être déployée à l'échelle de la production industrielle. Le laser prévu serait quatre fois plus puissant que le laser actuel du NIF, ce qui, selon Inertia, donnerait à la pastille une meilleure tolérance aux imperfections et aurait contribué à accélérer la fabrication. L'entreprise fait partie des acteurs de la fusion qui cherchent à transformer les travaux du NIF, où les pastilles peuvent demander une semaine ou davantage de fabrication, en un procédé commercial reproductible.
So what changes in practice? Faster pellet production could make a future facility smaller, faster and more efficient, Inertia says, while reducing the tritium inventory it must hold. Tritium is radioactive and currently costs about $30,000 per gram; Science reports that only about 25 kilograms are stockpiled globally. Inertia expects a full-scale commercial plant to use ten fuel pellets every second, but that plant remains an ambition, not a deployed power station.
Qu'est-ce que cela change concrètement ? Une production plus rapide des pastilles pourrait rendre une future installation plus petite, plus rapide et plus efficace, affirme Inertia, tout en réduisant le stock de tritium qu'elle doit conserver. Le tritium est radioactif et coûte actuellement environ 30 000 dollars le gramme ; selon Science, seulement 25 kilogrammes sont stockés dans le monde. Inertia prévoit qu'une centrale commerciale à pleine échelle utilisera dix pastilles de combustible par seconde, mais cette centrale reste une ambition et non une installation de production d'électricité déployée.