SupraFusion

SupraFusion – Le développement des supraconducteurs à haute température critique au service des enjeux énergétiques et sociétaux de demain – application à la fusion

SupraFusion est un programme de recherche national qui vise à soutenir fortement le développement de la technologie émergente des supraconducteurs haute température critique (HTc) en France et son application pour le développement de l’énergie de fusion. Grâce aux champs magnétiques élevés (> 20-30 T) qu’ils peuvent créer à basse température ou leur fonctionnement dans l’azote liquide (> 65  K) pour des champs modérés, les supraconducteurs HTc pourraient créer des ruptures technologiques pour plusieurs applications sociétales. Ils pourraient permettre en particulier la conception de centrales à fusion magnétique compactes, produisant une électricité abondante et économiquement compétitive. Leurs avantages pourraient également se traduire par des avancées très importantes dans d'autres domaines tels que les réseaux électriques, l’éolien, l'imagerie médicale, la mobilité à faible émission de carbone, la physique des hautes énergies, ou encore la science des matériaux à haut champ.

Budget alloué : 50 M€ alloués sur une durée de 7 ans

Pilote du programme :
 

Partenaires du programme : Université Grenoble Alpes, Université de Lorraine, Aix-Marseille Université, Université Caen Normandie, Université Paris-Saclay, Centrale Supelec, ENS Paris-Saclay, Université Côte d’Azur

Direction de programme : Jérôme BUCALOSSI, CEA, chef d’institut (IRFM) ; Yannick MARANDET, CNRS, Directeur de laboratoire (PIIM) ; Pascal TIXADOR, Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble-INP, professeur ; Pierre VEDRINE, CEA, adjoint chef d’institut (IRFU)

Le PEPR SupraFusion a pour ambition de propulser la France dans l’ère des supraconducteurs à haute température critique (HTc), une technologie émergente aux multiples applications sociétales, et d’évaluer le potentiel de cette technologie pour le développement de l’énergie de fusion. Les supraconducteurs HTc se distinguent par leur capacité à produire des champs magnétiques extrêmement puissants à des températures entre 4 K et 20 K ; et à fonctionner à des températures plus élevées, proches de celle de l'azote liquide (65 K), pour des applications à faible champ magnétique.

Grâce à leurs très hautes performances, les HTc offrent des possibilités inédites pour plusieurs secteurs clés. Leur capacité à générer des champs magnétiques de plus de 20 Tesla ouvre la voie à des innovations dans la production d’énergie, notamment via la fusion par confinement magnétique. Les supraconducteurs HTc pourraient en effet permettre la création de centrales à fusion compactes, accélérant ainsi de plusieurs décennies l’arrivée de l’électricité de fusion. Cette avancée pourrait changer la donne en matière de transition énergétique, en fournissant une source d’énergie propre, sûre et abondante.

Outre l’énergie de fusion, les HTc promettent de révolutionner d’autres domaines. Dans le secteur de l’énergie, ils peuvent sécuriser et renforcer les réseaux électriques qui sont amenés à se développer dans l’avenir pour atteindre la neutralité carbone, améliorer l’efficacité des éoliennes et favoriser la mobilité durable en réduisant les émissions de carbone. Dans la santé, ces matériaux peuvent améliorer les dispositifs d’imagerie médicale, notamment les IRM, en offrant des performances accrues. Enfin, les supraconducteurs HTc sont aussi porteurs de grandes promesses pour la recherche scientifique, notamment dans la physique des hautes énergies et les technologies liées aux champs magnétiques intenses.

Responsable d’Action ANR : Philippe SAINCTAVIT

Date du lancement : 31 mars 2025

Projets ciblés :

• Projet ciblé n°1 : SF-Tape - Caractérisation et optimisation des rubans HTc REBCO.
• Projet ciblé n°2 : SF-Cond - Développement de conducteurs à haut courant.
• Projet ciblé n°3 : SF-Protection - Protection des bobines pour une exploitation sécurisée.
• Projet ciblé n°4 : SF-Démo - Démonstrateur grande échelle.
• Projet ciblé n°5 : SF-Plant - Réacteurs de fusion magnétique compacts tout HTc.

En savoir plus :

PEPR SupraFusion : quelle place pour la supraconductivité et la fusion dans le monde de demain ? | cnrs.fr