SF-Cond

Le projet SF-Cond vise à développer des conducteurs à forts courants à base de supraconducteurs à haute température critique (HTS) pour les applications de fusion par confinement magnétique. L’objectif est de concevoir, prototyper, tester et qualifier des conducteurs multi-rubans capables de transporter des courants allant jusqu’à 80 kA en totalité sous des champs magnétiques élevés (20 T), tout en garantissant une grande résistance mécanique et un refroidissement cryogénique efficace, pour un fonctionnement sûr et stable.

Le projet SF-Cond a reçu des subventions de France 2030 dans le cadre du PEPR Suprafusion, opéré par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR).

Objectifs

Jusqu’à présent les applications utilisant des supraconducteurs à Haute Température Critique (HTS) ont principalement utilisé des bobinages à un ou deux rubans, permettant le transport de quelques centaines à un millier d’ampères.

Cependant, pour atteindre des champs magnétiques élevés, et en particulier pour les grands aimants pour la fusion magnétique, l’utilisation d’un mono-ruban devient insuffisante et inadéquate.

Le projet poursuit ainsi plusieurs objectifs, en lien avec les enjeux scientifiques et technologiques suivants : 

• Améliorer le transport des courants élevés : développer des conducteurs HTS capables de transporter des dizaines de milliers d'ampères, indispensables pour les aimants de fusion.
• Créer des bobines multi-rubans : concevoir des architectures multi-rubans qui permettent de répartir le courant et de limiter les défaillances locales.
• Valider les conducteurs dans des conditions réelles : tester les conducteurs dans des environnements simulant les contraintes extrêmes de la fusion que sont les champs magnétiques intenses, les courants élevés et le refroidissement cryogénique.
• Développer des applications industrielles : assurer une production industrielle fiable et rentable pour des applications telles que les réacteurs de fusion, les IRM haute performance et les réseaux électriques supraconducteurs.

Impacts

Le programme SupraFusion a pour objectif de suivre un cheminement progressif vers le développement et la maturité des technologies SHT pour les futures applications sociétales. Il vise à développer une filière technologique française dans le domaine des applications des supraconducteurs à haute température critique, en utilisant la fusion par confinement magnétique comme moteur pour la recherche et l’innovation.

Le développement récent et rapide des supraconducteurs à haute température constitue en effet une percée potentiellement importante pour les applications sociétales de la supraconductivité. Grâce à leurs performances, les SHT pourraient créer un changement de paradigme, en permettant en particulier, la conception de réacteurs de fusion magnétique compacts. Ceci pourrait accélérer l’arrivée de la production d’électricité à partir de l’énergie de fusion. Les SHT pourraient également conduire à des avancées très importantes dans d’autres domaines tels que l’énergie éolienne, l’imagerie médicale, la mobilité à faible émission de carbone, la physique des hautes énergies et la science des matériaux à haut champ.

À plus long terme, lorsque les technologies SHT seront largement utilisées, l’expertise acquise au cours de ce programme permettra aux laboratoires et industries français d’être en bonne position pour faire face à la compétition mondiale qui s’annonce dans le domaine. Plusieurs initiatives internationales, publiques et privées, tentent actuellement d’accélérer le développement et le déploiement de cette technologie.