Opinion : la fusion thermonucléaire peut résoudre le problème des pénuries d'énergie pour l'IA

Opinion : la fusion thermonucléaire peut résoudre le problème des pénuries d'énergie pour l'IA

Démarrage OpenStar Technologies de Wellington a réalisé une percée dans le domaine de la fusion nucléaire durable. Bloomberg écrit à ce sujet.

L'équipe a réussi à faire léviter un aimant pesant 500 kg dans une chambre à vide de cinq mètres remplie de gaz lumineux chauffé à une température de plus d'un million de degrés Celsius.

Un groupe restreint de personnes, dont le Premier ministre néo-zélandais Christopher Laxon, a regardé l'événement.

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Ratu Mataira, PDG d'OpenStar, et Lacson, Premier ministre néo-zélandais. Source : Bloomberg

Pour l’instant, le réacteur consomme plus d’énergie qu’il n’en produit. Cependant, une lévitation réussie est l’une des premières étapes confirmant la fonctionnalité de la technologie.

Le PDG et fondateur d'OpenStar, Ratu Mataira, estime que la simplicité de la conception donnera à l'entreprise un avantage dans la création d'une source efficace d'énergie de fusion. Selon lui, la lévitation d'un aimant supraconducteur prouve la validité de l'approche et la possibilité de sa mise à l'échelle.

« Personne ne dispose encore d'un système de fusion fonctionnel capable de produire de l'électricité de manière rentable. Commencer par une configuration plus simple qui peut être étendue plus rapidement et à moindre coût est une approche attrayante », a déclaré le physicien.

La course à la fusion

Une cinquantaine d’entreprises à travers le monde se battent pour être les premières à apprendre à faire entrer en collision des noyaux atomiques afin de produire de l’énergie bon marché. OpenStar a levé près de 10 milliards de dollars auprès de divers investisseurs comme Bill Gates et Jeff Bezos.

« L'énergie de fusion a le potentiel de révolutionner le secteur énergétique en fournissant une source illimitée d'énergie sûre et propre. Après avoir vu cela, il est devenu clair que cette perspective est plus proche que jamais de la réalité », a souligné Lacson.

Le calendrier pour atteindre cet objectif reste incertain : les prévisions varient de 10 à 30 ans.

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Réacteur à fusion OpenStar. Source : Bloomberg

Des avancées similaires ont déjà été annoncées dans d’autres pays. Par exemple, en 2022, des scientifiques californiens ont réussi pour la première fois à obtenir d’une réaction de fusion plus d’énergie qu’il n’en fallait pour la lancer.

OpenStar estime qu'il faudra plusieurs générations de prototypes pour créer une installation capable d'alimenter une zone urbaine entière.

Principe de fonctionnement

La fusion nucléaire nécessite le plasma, le quatrième état de la matière (les trois autres sont solide, liquide et gazeux). Il fait si chaud que les électrons sont retirés des atomes, formant ainsi un gaz ionisé. Les étoiles, les éclairs et les aurores sont toutes des formes de plasma.

Dans les profondeurs du Soleil, la chaleur et la gravité rapprochent le plasma et le maintiennent au centre. Sous une pression énorme, les atomes fusionnent, libérant de l’énergie qui alimente l’ensemble du système solaire.

Une façon de reproduire ce processus sur Terre consiste à utiliser des champs magnétiques pour confiner le plasma et piloter la réaction de fusion.

Dans les années 1950, les physiciens soviétiques ont développé Tokamak – un concept prometteur dans le monde de la fusion thermonucléaire contrôlée. Le réacteur en forme de beignet utilise de puissants aimants placés autour d'une chambre à plasma.

Cette conception est utilisée dans le projet de réacteur thermonucléaire expérimental international de plusieurs milliards de dollars dans le sud de la France. Ses inconvénients sont un coût élevé et une instabilité potentielle du quatrième état de la matière.

« Un tokamak ressemble davantage à un moteur à réaction dans la manière dont il doit être conçu et dont les performances en sont extraites. Il repose en grande partie sur une modélisation sophistiquée et une fabrication de haute précision.  » Dipôle cela ressemble plutôt à un feu. Vous disposez grossièrement les éléments, ajoutez de la chaleur, et une fois que le feu s'allume, il s'entretient tout seul », a expliqué Mataira.

En 1987, le physicien théoricien et ingénieur japonais Akira Hasegawa a proposé une approche alternative au confinement du plasma : placer un aimant supraconducteur à haute température à l'intérieur plutôt qu'à l'extérieur. Ce schéma est appelé réacteur dipolaire en lévitation.

En 2004 MIT et l'Université de Columbia ont mis en œuvre l'idée avec succès, mais plus tard, la recherche a été réduite en raison du manque de financement et des limites technologiques de l'époque.

Perspectives pour OpenStar

La société se prépare actuellement à lancer un nouveau prototype appelé Tahi. Sa présentation est prévue dans deux ans. D'ici cinq ans, un modèle de troisième génération (Maui) devrait apparaître, qui générera des neutrons et deviendra commercialement viable.

La dernière étape sera l'installation de la quatrième génération – Tama Nui. Sa capacité nominale sera de 50 à 200 MW, ce qui est suffisant pour alimenter une petite ville ou une grande entreprise industrielle.

Pourquoi est-ce important

Le développement rapide de l’intelligence artificielle entraîne une croissance exponentielle de la consommation électrique. Morgan Stanley prédit une pénurie d'électricité de 36 GW aux États-Unis au cours des trois prochaines années.

La situation affecte déjà les consommateurs : les tarifs augmentent et les surcharges du réseau entraînent des pannes de courant. Depuis le lancement de ChatGPT, les prix de l'électricité aux États-Unis ont augmenté de 23 %. Depuis 2020, ce chiffre a augmenté de 40 %, ce qui est nettement plus rapide que le taux d’inflation général du pays.

Les analystes de La Lettre de Kobeissi considèrent le développement de l'énergie nucléaire comme l'une des solutions possibles. Contrairement aux installations solaires et éoliennes, les centrales nucléaires fonctionnent 24 heures sur 24, ce qui est nécessaire au fonctionnement continu de l’IA. C’est également l’une des sources d’énergie les plus économiques.

Cependant, la construction de centrales nucléaires prend beaucoup de temps. À l’heure actuelle, aucun gros réacteur n’est en construction aux États-Unis.

La fusion thermonucléaire peut résoudre le problème des pénuries d'électricité, déclare Sergei Grusha, entrepreneur en série et fondateur de Dataprana.io.

« Oui, en théorie, la fusion thermonucléaire est l'une des sources les plus « idéales » pour la formation de l'intelligence artificielle et de l'exploitation minière : génération de base stable 24h/24 et 7j/7, densité énergétique élevée, émissions minimales et puissance prévisible (comme l'énergie nucléaire) », a-t-il déclaré dans un commentaire à ForkLog.

L'expert a noté que le problème de l'augmentation de la consommation d'énergie ne fera qu'empirer avec le temps.

« Il n'y aura alors que de la croissance : nous estimons que la puissance de l'IA augmentera d'environ 75 GW d'ici 2030, soit une multiplication par cinq. À titre de comparaison, l'Allemagne consomme actuellement 55 GW. De plus, nous devrons entretenir des voitures et des robots électriques. La consommation mondiale doublera au cours des dix prochaines années », a déclaré Grusha.

Malgré son attrait, la fusion nucléaire ne sera pas la solution avant des années – il s’agit encore d’une technologie précoce, a-t-il déclaré.

« Même la production d'énergie nucléaire classique prend des décennies à se construire. Ma prévision réaliste pour l'application massive de la synthèse pour les centres de données est d'environ 15 à 25 ans. Par conséquent, dans les 5 à 10 prochaines années, la croissance de l'IA/HPC sera fermé au gaz, à l'énergie nucléaire existante, RES et des unités de stockage », a déclaré Grusha.

Il a ajouté que l'infrastructure du réseau – sous-stations, transformateurs et capacité de connexion – est devenue aujourd'hui le principal facteur limitant.

L'espace est-il la solution ?

Un certain nombre d’entrepreneurs estiment que l’avenir des centres de données se situe au-delà de la Terre. Selon eux, les réseaux énergétiques de la planète approchent de la limite de leurs capacités.

En janvier, Elon Musk a déclaré que Tesla reprendrait les travaux sur Dojo3, un projet précédemment abandonné visant à créer une puce de troisième génération pour les véhicules électriques. Son objectif est désormais l'informatique spatiale.

Les avantages incluent un accès pratiquement illimité à l’énergie solaire et un espace pour le placement des équipements. L'inconvénient est le coût élevé du lancement de fusées avec l'infrastructure nécessaire. Cependant, les analystes de 33FG estiment que le calcul de l’IA en orbite deviendra économiquement réalisable d’ici 2030.

Google a été l'un des premiers à prendre l'initiative. La société a annoncé son intention de créer un réseau de satellites géocroiseurs pour alimenter les centres de données. Le PDG d'OpenAI, Sam Altman, soutient également l'idée, mais Musk a un avantage stratégique : le contrôle des véhicules de livraison.

En raison de la prochaine Introduction en bourse L'entrepreneur de SpaceX espère financer le lancement d'une constellation de satellites informatiques utilisant les fusées Starship. En orbite, ces appareils pourront collecter de l’énergie solaire 24 heures sur 24 grâce à un éclairage constant.

Rappelons qu'en janvier, Qwen-3 d'Alibaba Cloud est devenu le premier modèle d'IA au monde chargé et fonctionnant en orbite.

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