Une source d’énergie nouvelle, celle du soleil et des étoiles

Depuis la fin des années 1980, des milliers de scientifiques, d’ingénieurs et de techniciens sont engagés dans la conception du plus grand tokamak au monde. Le réacteur expérimental ITER, en cours de construction depuis 2010, doit démontrer que la fusion de l’hydrogène, l’énergie du Soleil et des étoiles, peut être utilisée comme source d’énergie durable pour générer de l’électricité à grande échelle. Depuis plus de dix ans, CNIM apporte au programme ITER son expertise dans les domaines suivants : les études, la conception, le développement et la fabrication de solutions de manutention hautement sécurisée ainsi que l’industrialisation et la fabrication d’équipements de grande dimension à haute valeur ajoutée.

Aujourd’hui, ce sont près de 20 contrats qui ont été confiés à CNIM et pour lesquels l’industriel ne cesse d’investir, que ce soit dans le renforcement de l’expertise de ses équipes ou de son outil industriel.

Le récent contrat de développement du procédé de fabrication et de production des neuf pre-compression rings témoigne de l’esprit pionnier déployé par CNIM pour relever les défis technologiques d’ITER. Ces anneaux en verre-époxy sont destinés à réduire la fatigue subie par les bobines de champ toroïdal soumises à de puissantes forces magnétiques.

La solution proposée par CNIM — un procédé particulièrement innovant de fabrication à partir d’un matériau composite pultrudé* — a su s’imposer en raison de sa pertinence technologique et de sa fiabilité.

* La pultrusion ou extrusion par tirage est un procédé de mise en œuvre en continu de tubes et de profilés en matériaux composites. Le terme “pultrusion” est composé des mots anglais pull (tirer) et extrusion.

Une installation de recherche scientifique et technologique sans équivalent comme ITER a besoin de partenaires industriels qui ne soient pas seulement d’excellents experts des technologies existantes, mais également des défricheurs des technologies du futur dont nous avons déjà besoin. CNIM, qui a proposé une solution très innovante en réponse à l’un de nos besoins, sous forme d’une première mondiale, est l’un des partenaires majeurs du projet, à la hauteur de l’enjeu: ouvrir la voie à une source d’énergie nouvelle, sûre, fondée sur une ressource virtuellement inépuisable et pratiquement sans impact sur l’environnement.

Bernard Bigot, Directeur Général d’ITER Organization

Pour rappel, en 2016, F4E* a contracté CNIM pour le développement du procédé de fabrication et la production de trois Pre-Compression Rings (PCRs), des anneaux en composite verre/epoxy situé au cœur du réacteur de fusion ITER. Début 2019, CNIM se voit confier la fabrication de six PCRs additionnels. De véritables éléments structurels du tokamak qui seront soumis notamment à de très fortes charges (~500 MPa en tension annulaire) et à une température de 4K (-270°C) lorsque qu’ITER sera en opération.

*F4E est l’organisation de l’UE gérant la contribution Européenne au projet ITER https://www.fusionforenergy.europa.eu/

En savoir plus

Le consortium franco-italien CNIM-SIMIC a remporté fin 2012 le contrat de fabrication de 70 plaques radiales. Celles-ci constituent le squelette des 18 bobines de champ magnétique toroïdal nécessaires au confinement du plasma dans l’enceinte à vide d’ITER.  CNIM et SIMIC ont donc bâti un partenariat pour mettre en commun leur expérience et augmenter leur capacité de production. Chaque partenaire fabrique 35 plaques.

En savoir plus

Afin de réussir la manutention et le positionnement précis des centaines de composants de très grande dimension du Tokamak*, un ensemble d’outillages est en cours de fabrication. Le SSAT, Sector-Sub Assembly Tool, outillage développé et fabriqué par la Corée, est l’un d'eux. Au nombre de deux, ils permettront de pré-équiper les 9 secteurs** de 40° constituant le tokamak. CNIM assure le montage sur site de cet outillage de grande dimension : 22m haut, 880 tonnes.

* Une chambre torique de confinement magnétique
**Chaque secteur de tokamak est principalement constitué de portions de chambre à vide, de blindage thermique et de deux TF Coils, aimants supraconducteurs de 350 tonnes environ.

En savoir plus

Afin de monter les composants externes du tokamak, ITER a confié à CNIM en décembre 2016 l’étude, la réalisation et l’installation d’outillages spécifiques. Ce contrat-cadre, Purpose Built Tools (PBT), s’étale sur une durée de 5 ans et comporte différentes tranches. Aux termes du premier volet du contrat, CNIM a défini neuf types d’outillages spécifiques, dont certains permettent la manutention de colis de 700 tonnes mesurant 17m de haut, avec une précision de l’ordre du dixième de millimètre.

En savoir plus