Une avancée historique en matière de fusion nucléaire : concevoir une nouvelle source d’énergie propre

Basé sur la traduction d'un texte en anglais. Image courtesy of Lawrence Livermore National Laboratory

Les récents développements en matière de fusion nucléaire au sein du National Ignition Facility (NIF) opérée par le laboratoire Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) représentent l'une des percées scientifiques les plus passionnantes et les plus importantes dont j’ai été témoin dans ma vie. L’humanité ne peut se passer d’énergie, ses besoins énergétiques sont considérables. Or nous sommes tous témoins des lourdes conséquences environnementales et géopolitiques générées pour satisfaire ces besoins. Finalement ce qui pourrait nous aider, c'est l’accès à une énergie propre, durable et quasi illimitée. Une énergie disponible gratuitement, qui n’émet pas de gaz à effet de serre à l'origine du changement climatique et qui ne contribue pas à enrichir et asseoir la puissance de gouvernements autoritaires corrompus.

Nos amis du LLNL et du ministère américain de l'énergie (DOE) viennent peut-être de découvrir une technologie innovante qui changera la nature et la source de l'énergie : la fusion nucléaire. La récente prouesse réalisée par le NIF, une réaction de fusion qui réussit à produire plus d'énergie qu'elle n'en consomme - sans les impacts néfastes de la fission ou des hydrocarbures sur l'environnement - nous ouvre une nouvelle voie pour satisfaire nos besoins énergétiques. On dit qu'un jour, une petite quantité d'hydrogène trouvée dans la nature suffira pour approvisionner en énergie une très grande ville pendant une longue période de temps. Bien que cette avancée technologique soit passionnante, il faudra encore beaucoup de temps et d'efforts pour industrialiser cette méthode de fusion et en exploiter son plein potentiel. Je suis persuadé que cela s'avérera être un changement majeur pour l'humanité et son avenir tout comme l’ont été en leur temps l'ampoule électrique, l'automobile, l'avion ou l'ordinateur.

Mon enthousiasme pour cet exploit est en partie nourrie par le rôle joué par les solutions PTC dans ce projet. Le NIF est essentiellement une installation de recherche, un "système de systèmes" conçu avec précision, qui utilise et projette 192 lasers ultrapuissants sur une zone aussi petite que la gomme d’un crayon à papier. Cette zone est ainsi chauffée à des millions de degrés pour déclencher la fusion nucléaire. Pour vous donner une idée de la taille du NIF, l'équipe du LLNL le décrit comme étant de la taille d'un stade de sport, capable de contenir trois terrains de football.

PTC soutient toute l'équipe d'ingénierie du NIF au sein du LLNL en tant que partenaire depuis plus de 25 ans. Lorsque j'ai rejoint PTC en 1998, le NIF avait déjà choisi notre logiciel de CAO Pro/ENGINEER®, bien sûr connu aujourd'hui sous le nom de Creo. Quelques années plus tard, l'équipe du NIF a ajouté Windchill à la solution, car ses besoins en matière de gestion des données ne cessaient de croître. Au fil de nos années de collaboration, les équipes produits de PTC ont eu de nombreux échanges avec les représentants du LLNL et du DOE au sens large, qui nous ont toujours poussés à faire évoluer les capacités de notre solution afin de les aider à concrétiser la réalisation de leurs projets très avancés.

Ensemble nous établissions régulièrement une liste de points d’amélioration sur lesquels PTC devait travailler pour faire évoluer notre solution afin de satisfaire les besoins de l'équipe NIF. A de nombreuses reprises, j'ai pu constater que cette liste de points évoluait d’une réunion à l’autre, ce qui témoigne que nous avons fait des progrès significatifs pour répondre à leurs besoins prioritaires et passer au niveau d'avancement suivant. Une grande partie de notre technologie de visualisation allégée de modèles 3D, par exemple, a été développée en collaboration avec l'équipe du NIF, car c'est la seule façon pratique de partager un énorme volume de données au sein de leur équipe étendue et de toute la chaîne d'approvisionnement impliquées dans le projet. Parce qu'elle a contribuer à améliorer la performance de nos produits, tous nos clients à travers le monde ont bénéficié de la collaboration fructueuse de PTC avec l'équipe du NIF !

Aujourd'hui, deux décennies plus tard, la grosse machine du NIF qui a généré l'allumage par fusion a été entièrement modélisée dans Creo et Windchill. Tout, dit-on, "sauf les murs et les salles de bain". À notre connaissance, le NIF est le plus grand assemblage Creo et Windchill jamais conçu, et probablement le plus grand assemblage jamais modélisé en CAO 3D. L'assemblage du NIF contient plus de 3,5 millions de composants, composés d'environ 750 000 modèles de pièces uniques. Vous parlez d'un grand assemblage ! Vous pouvez imaginer les spécifications détaillées requises dans ce projet de conception extrêmement technique pour donner vie à quelque chose comme le NIF. Le NIF est un incroyable exploit d'ingénierie, non seulement pour LLNL, mais aussi pour PTC.

Au nom de toute la société PTC, j'adresse mes plus sincères félicitations à l'équipe du LLNL pour son travail acharné qui a permis de réaliser cette percée majeure et passionnante, et je la remercie aussi pour notre longue relation de confiance et collaboration fructueuse !