Thea Energy dévoile la conception de la centrale de fusion à stellarator Helios

fr.wedoany.com Rapport : Le 9 septembre 2026, la société d'énergie de fusion Thea Energy, Inc., basée à Kearny, dans le New Jersey (États-Unis), a annoncé la publication de 16 articles évalués par les pairs consacrés à la conception de sa centrale de fusion « Helios » dans un numéro spécial de Fusion Engineering and Design (FED). Ce numéro spécial, intitulé « Thea Energy's Helios Stellarator Power Plant Design », présente l'architecture Helios et ses solutions d'ingénierie clés.

Selon Thea Energy, Helios est une architecture de centrale de fusion à stellarator destinée au déploiement commercial, intégrant des bobines magnétiques contrôlables par logiciel pour s'adapter aux conditions réelles d'exploitation, un système d'échappement à divertor de stellarator pour la production continue d'énergie de fusion, ainsi qu'un schéma de maintenance sectorisé compatible avec une exploitation de longue durée. La société affirme que Helios vise à injecter en continu environ 400 mégawatts d'électricité dans le réseau et à éviter les risques de disruption du plasma.

David Gates, cofondateur et directeur technique de Thea Energy, a déclaré que Helios adopte une approche de stellarator à bobines planes, visant à résoudre les défis d'ingénierie posés par les bobines modulaires tridimensionnelles complexes des stellarators traditionnels. Selon lui, cette conception permet de maintenir l'exploitation malgré les tolérances de fabrication et l'usure en service, une condition essentielle pour que les centrales de fusion atteignent la compétitivité économique et la commercialisation.

La conception préliminaire de Helios a précédemment été validée lors de la première phase du programme « Milestone-Based Fusion Development Program » du département de l'Énergie des États-Unis (US Department of Energy, DOE). Thea Energy affirme être le premier lauréat de ce programme à avoir obtenu la certification d'un jalon de conception de centrale, la certification ayant été examinée par un groupe indépendant d'experts en fusion. La société prévoit de mettre Helios en service dans les années 2030 ; avant cela, son premier grand dispositif stellarator intégré, « Eos », sera mis en service. Eos utilise la même architecture de stellarator à bobines planes que Helios et validera les performances de fusion liées à la centrale.

Benedikt Geiger, professeur associé à l'Université du Wisconsin-Madison, qui a participé à la rédaction invité de ce numéro spécial, a déclaré que l'approche proposée par l'équipe de Thea Energy couvre des sous-systèmes clés tels que les opérations à distance, le transfert thermique, la cryogénie, l'alimentation électrique, les diagnostics et l'instrumentation, ainsi que l'ingénierie des aimants à bobines planes. Parmi ceux-ci, l'utilisation de bobines planes et l'introduction d'un divertor à « point X » sont considérées comme contribuant à réduire la complexité d'ingénierie dans la conception des centrales de fusion à stellarator.

Sophia Henneberg, professeure assistante au département de science et d'ingénierie nucléaires du Massachusetts Institute of Technology, a déclaré que le stellarator est une voie technologique mature pour la fusion par confinement magnétique, mais que la géométrie complexe des bobines a longtemps limité les choix d'ingénierie. Elle estime que ce numéro spécial de FED présente de manière systématique la conception préliminaire de Helios et constitue l'un des exemples, dans le secteur privé de la fusion, de soumission de résultats de recherche à une évaluation par les pairs rigoureuse.

Selon les points de conception divulgués par Thea Energy, Helios présente un rayon majeur de 8 mètres, une conception quasi-axisymétrique et une architecture matérielle simplifiée. La société affirme que cela contribue à réduire l'empreinte au sol et le coût de l'installation. Helios adopte également une maintenance sectorisée, où des secteurs annulaires entiers peuvent être démontés radialement, avec un facteur de capacité cible supérieur à 85 % et une durée de vie du système supérieure à 40 ans.

En ce qui concerne la durée de vie du cœur et des composants, la conception de Helios maintient une distance de 1,2 mètre entre le plasma de fusion et les bobines magnétiques afin d'y loger la couverture et l'écran de protection. Thea Energy affirme que cette conception contribue à prolonger la durée de vie des composants. Les analyses neutroniques montrent que la durée de vie minimale du système de première paroi est de 11 ans, avec une durée de vie moyenne de 18 ans. Helios utilisera des matériaux connus pour fabriquer les composants face au plasma et adoptera la technologie de fusion deutérium-tritium.

Helios introduit également un divertor à point X, similaire à celui des tokamaks, dans l'architecture d'une centrale à stellarator. Thea Energy affirme que la géométrie de ce divertor est relativement simple et que son efficacité d'échappement est supérieure à celle des conceptions antérieures de divertors pour stellarators. La société indique également que Helios ne dépend pas de futures percées scientifiques, son champ magnétique maximal dans les bobines supraconductrices étant de 20 teslas, ce qui se situe dans la plage des paramètres d'ingénierie déjà atteints par les aimants supraconducteurs à haute température à grand alésage.

Thea Energy a été fondée en 2022, issue d'une scission de projets liés à l'Université de Princeton et au Princeton Plasma Physics Laboratory, et se concentre sur la commercialisation de l'architecture de stellarator à bobines planes. La société figure parmi les premiers lauréats du programme « Milestone-Based Fusion Development Program » du département de l'Énergie des États-Unis et a bénéficié de six prix DOE INFUSE et d'un prix ARPA-E SCALEUP.