ZC Institute, une entreprise de fusion nucléaire basée à Atlanta, a annoncé ses plans pour Kardashev One, un réacteur à fusion prototype conçu pour récupérer l'énergie que les réacteurs à fusion actuels perdent sous forme de radiations et de neutrons. L'entreprise a également engagé le professeur Jason Cassibry et son équipe de l'Université d'Alabama à Huntsville (UAH) pour tester indépendamment la technologie de distorsion de champ dont dépend ce concept.
Toutes les approches de fusion utilisées aujourd'hui, qu'il s'agisse du confinement inertiel (lasers) ou du confinement magnétique (tokamaks), perdent une quantité substantielle d'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique et de neutrons. Aucun réacteur à fusion construit à ce jour n'a produit un gain net d'énergie à l'échelle du système du réacteur. Les champs magnétiques, qui maintiennent les particules chargées en place, ne peuvent pas contenir les particules neutres comme les neutrons ou le rayonnement électromagnétique. Cette énergie s'échappe simplement dans les parois du réacteur, ce qui augmente les coûts et crée des déchets radioactifs à vie longue qui compliquent la maintenance et le démantèlement.
« La fusion est le Saint Graal de l'énergie, le summum de ce dont nous sommes capables », a déclaré le Dr Chance M. Glenn Sr., fondateur de Morningbird Space, expliquant que le soleil sert de réaction de fusion stable.
En octobre 2024, le laboratoire de Glenn à l'Alabama A&M University a produit et détecté une distorsion de l'espace-temps mesurable à l'échelle du laboratoire en utilisant un éclateur électrostatique à haute tension (ESD) et l'interférométrie laser, des travaux depuis publiés dans des revues à comité de lecture. En utilisant cette même technique, l'équipe de Glenn a démontré que le dispositif ESD peut dévier les photons, un résultat qui reste fondamental pour les travaux qui se poursuivent maintenant dans le cadre du prototype de réacteur à fusion.
ZC Institute a obtenu une licence pour la technologie ESD de Morningbird Space afin de mettre en œuvre l'étape suivante : dévier les neutrons de la même manière que les photons ont été déviés et les canaliser à nouveau dans la réaction de fusion plutôt que de laisser cette énergie s'échapper. La vision est que Kardashev One associe un tokamak conventionnel à la technologie de distorsion de l'espace-temps sous licence ESD.
« Ce qui est unique dans notre approche, c'est de récupérer les neutrons et de les rediriger vers la réaction, ce qui la rend non seulement stable, mais aussi efficace, produisant plus d'énergie que vous n'en mettez. Si mon travail peut contribuer à cela, je suis fier d'en faire partie », a déclaré Glenn.
Glenn apporte son appareil de distorsion de champ à l'Université d'Alabama à Huntsville, où le laboratoire du professeur Jason Cassibry sert de site de test indépendant par un tiers. L'équipe de Cassibry, composée en grande partie d'étudiants de premier cycle et de cycles supérieurs, construit l'équipement de génération de neutrons requis pour l'évaluation et rapportera ses conclusions à ZC Institute.
« Une technologie comme celle-ci, qui pourrait dévier les neutrons et peut-être isoler contre les pertes par rayonnement, serait transformationnelle en ce qui concerne la fusion thermonucléaire contrôlée pour la production d'énergie et la propulsion », a déclaré Cassibry.
Une fois le matériel mis en service, l'équipe de Cassibry fera fonctionner l'appareil de Glenn contre ses sources de neutrons, évaluera si l'effet de distorsion de champ revendiqué se vérifie, et soumettra un rapport de données à ZC Institute. Les tests sont prévus pour cet automne et représentent une première étape indépendante pour déterminer si les neutrons et les radiations qui s'échappent pourraient un jour être redirigés vers le plasma plutôt que perdus dans les parois du réacteur.
« Toute autre entreprise de fusion cuisine avec le couvercle de la casserole ouvert », a déclaré Greg Hodgin, fondateur et PDG de ZC Institute. « Nous sommes la première entreprise de fusion à essayer de mettre le couvercle. Notre prototype montrera enfin que la fusion est viable sur Terre. »
Si l'approche de Glenn résiste aux tests indépendants, la capacité de piéger les radiations et de contrôler les neutrons pourrait considérablement simplifier la conception des futurs réacteurs à fusion, atténuant l'un des problèmes d'ingénierie les plus difficiles du domaine et réduisant les dommages à long terme aux parois du réacteur et aux structures de support. ZC Institute prévient que des travaux importants restent à faire entre cette étape de validation et un réacteur déployé, notamment démontrer que l'effet peut être mis à l'échelle d'une manière qui produit plus d'énergie utile qu'il n'en consomme.
Si l'approche fonctionne comme espéré, les mêmes outils de gestion des neutrons pourraient soutenir à la fois les centrales à fusion terrestres et les concepts avancés de propulsion spatiale, où des systèmes de fusion compacts et de haute puissance pourraient raccourcir les temps de mission et élargir ce qui est possible pour l'exploration humaine et robotique.
