Le Programme d'équipement prioritaire de recherche exploratoire (PEPR) Suprafusion, proposé par le CEA et le CNRS, est lauréat de la troisième vague d'appel à projets du plan France 2030. C'est ce qu'est venue annoncer Sylvie Retailleau, ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, dans les installations du CEA-Irfu à Saclay ce 8 décembre. « Cette visite de vos infrastructures est impressionnante. Elle illustre l'ampleur de la technologie et de l'investissement nécessaire, au nom du continuum entre la science et la technologie pour préparer le futur. Et pour préparer l'avenir de l'énergie décarbonée et des impacts sur le climat, il n'y a pas meilleure solution aujourd'hui que l'énergie de fusion », a-t-elle indiqué aux équipes du Synergium, plateforme de 25 000 m2 dédiée aux aimants supraconducteurs, en présence notamment de François Jacq, Administrateur général du CEA, et d'Anne-Isabelle Etienvre, directrice de la recherche fondamentale du CEA.
Ce PEPR porte sur le développement de nouveaux matériaux supraconducteurs dits à haute température critique (HTc) et à leurs applications sociétales, en utilisant le vecteur de la fusion comme moteur de recherche. Plusieurs initiatives internationales explorent déjà le potentiel des HTc dans le domaine de l'énergie : production d'énergie par fusion ; production d'énergie éolienne ; avions à émission nulle ; distribution d'énergie. Il en est de même dans le domaine de la santé et de l'imagerie médicale (IRM à grand champ magnétique) et de la physique des hautes énergies (accélérateurs de particules comme celui du Cern).
Les avantages des HTc sont nombreux : environnement cryogénique plus favorable que l'hélium liquide (autour de la température de l'hydrogène liquide à 10-20 kelvins, voire de l'azote liquide à 77 kelvins bien plus abondant) ; accès à des inductions magnétiques plus élevées (supérieures à 20 teslas) ; et une sensibilité moindre aux perturbations extérieures.
Co-piloté par le CEA-Irfu et CNRS Ingéniérie, le PEPR Suprafusion sera financé à hauteur de 50 millions sur six ans. Il impliquera plus de 200 chercheurs, ingénieurs et techniciens d'une vingtaine de partenaires académiques et industriels, son ambition étant notamment de renforcer, structurer et fédérer les compétences et les moyens de la communauté scientifique française pour soutenir la construction et le positionnement d'une filière nationale dans le marché émergent et fortement concurrentiel des HTc.
Pour ce faire, Suprafusion est structuré autour de trois axes : développer les briques technologiques des HTc ; démontrer la fiabilité technologique à grande échelle ; explorer les applications de rupture. Cinq projets de recherche ont déjà été identifiés et impliquent les instituts Irfu, IRFM et Irig du CEA :
- Caractérisation et optimisation d'un type de supraconducteurs : les rubans REBCO HTc ;
- Développement de conducteurs à courant élevé ;
- Protection des bobines supraconductrices pour un fonctionnement sûr ;
- Démonstrateur technologique à grande échelle ;
- Réacteurs de fusion magnétique compacts HTc complets.
Deux appels à projets seront prochainement lancés, l'un portant sur le développement des technologies et des infrastructures, l'autre sur les applications sociétales des HTc dans leur ensemble.