Les racines
Filippo Elio a commencé son activité sur la fusion nucléaire en 1984 pour la conception, l’ appel d’offres et la construction d’un grand appareil RFP à « Istituto Gas Ionizzati », un département du CNR à Padoue (Italie).
En 1994, il a été sélectionné par EURATOM pour le groupe européenne du projet ITER et a contribué au manteau necleaire, à la première paroi, à l’enceinte à vide et ses appareils auxiliares, y compris la construction et les essais de prototypes de pré-série. Étant au siège de Garching à l’Institut Max Planck fuer Plasmaphysic, il est entré en contact avec le groupe Allemand qui a construit le nouveau Stellarator avancé W7X de sorte qu’entre 2003 et 2005 il collabore à la refonte de certaines parties critiques de la structure de support des aimants supraconducteur. Le Stellarator est développé en Europe comme solution de secours au Tokamak, tandis que le système RFP est omis en raison des faibles résultats expérimentales.
De cette façon, Filippo a acquis de l’expérience dans les trois axes principaux de recherche sur la fusion: Tokamak, Stellarator et RFP. Ces lignes ont été poursuivies par des chercheurs du monde entier afin de parvenir à une fusion par confinement magnétique de l’hydrogène. Ses travaux ont été appréciés par de nombreux protagonistes de la recherche.
Face à la perspective de ne pas voir de développement à court terme dans la fusion nucléaire, Filippo a commencé à revoir une fois de plus la physique des plasmas et à vérifier les expériences passées menées dans le monde entier dans des laboratoires de recherche. C’est ainsi qu’est née en 2010 l’idée de Polomac: un modèle quii reprends ce qui se passe dans l’ionosphère terrestre et qui se base sur les travaux expérimentaux et théoriques réalisés de 1960 à 1990 dans de nombreux laboratoires de recherche.
Compte tenu de la simplicité et de la faisabilité remarquables du Polomac par rapport au Tokamak et au Stellarator, et face au besoin urgent d’une nouvelle énergie propre, Filippo a décidé de quitter la Commission européenne et de construire le Polomac à travers une entreprise privée.
La théorie
L’objectif est l’exploitation industrielle à court terme de la fusion nucléaire de l’hydrogène en hélium pour la production d’énergie thermique et électrique, à travers le confinement magnétique avec le schéma Polomac, qui est différent du Tokamak et du Stellarator.
Le Polomac, par rapport au Tokamak, fonctionne de manière stable et continue et il est plus simple à construire que le Stellarator. On fait référence à ces deux schémas célèbres et établis parce que Polomac est basé sur la même physique, et les expériences accumulées au cours de décennies de recherche à travers le monde.
Le Polomac n’est pas une idée soudain, il reprend le schéma du champ magnétique poloïdal étudié et expérimenté dans le monde entier dans les années 1960-70, puis abandonné au profit du Tokamak, mais re-proposé en 2005 par le MIT à Boston avec un incroyable aimant supraconducteur suspendu dans le vide par lévitation magnétique. Cette application récente et innovante a mis en évidence la très grande efficacité du schéma magnétique poloïdal, même si la lévitation magnétique introduit une complexité qui a découragé les développements ultérieurs vers une application industrielle.
Polomac, au contraire, vise l’application industrielle par des solutions simples comme les tunnels à travers le champ magnétique. Les tunnels permettent le passage des supports et des connexions électriques et hydrauliques pour le conducteur maintenu à l’intérieur du plasma. Par conséquent, le Polomac est assemblé avec des aimants plats conventionnels et fonctionne avec un champ magnétique 4 à 5 fois moins intense que celui nécessaire pour le Tokamak.
l’allongement vertical produit une partie droite avec un champ magnétique uniforme où les tunnels pour soutenir et alimenter le dipôle sont disposés.
Plus d’informations sur la physique de base de Polomac sont incluses dans la section TECHNOLOGIE. Le fonctionnement continu et la simplicité de construction rendent le Polomac propre aux applications industrielles.
Les tunnels
Les tunnels magnétiques traversant la partie droite extérieure du Polomac atteignent le dipôle à l’intérieur de l’enceinte pour soutenir, alimenter et refroidir les aimants.
les aimants a 4 còtès comprennent une partie de bobine dipolaire, une partie de bobine extérieure et 2 branches radiales.
Le nom
Deutelio vient du terme italien « DEUTerio » et « ELIO ». « Deuterio » signifie Deutérium (l’isotope de l’hydrogène lourd de masse atomique 2) et « Elio » est l’hélium, le gaz inerte produit par la réaction de l’hydrogène lourd.
La réaction Deutérium-Deutérium évolue en deux modes avec des probabilités égales jusqu’à la production de He4 avec H et des neutrons comme cendres.
D2+D2=He3+n1+ 3.27 MeV après cela He3+D2=He4+H1+18.3 MeV
D2+D2=T3+H1+4.03 MeV après cela T3+D2=He4+n1+17.6 MeV
La réaction Deutérium-Deutérium est 100 fois moins frequent que la réaction Deutérium-Tritium à 10 keV qui est le point operationel du le Tokamak, mais le Polomac devrait foncionner a 100 keV en vertue de la meilleure performance magnétique. Grace a celà l’intesitée de reaction D-D dans le Polomac sera similaire a celle du D-T dans le Tokamak .