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Un avenir plus vert grâce aux supraconducteurs

Des étudiants ont trouvé de nouvelles applications pour les supraconducteurs lors d'un hackathon au CERN

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Un avenir plus vert grâce aux supraconducteurs

Les participants au hackathon de trois jours sur la supraconductivité esquissent de nouvelles applications des supraconducteurs. (Image : Athina Papageorgiou-Koufidou)

En septembre 2017, un hackathon de trois jours a rassemblé des étudiants du monde entier dans les domaines technique ou commercial dans le but d'explorer de nouvelles applications des supraconducteurs. Le hackathon a eu lieu à IdeaSquare et il était organisé dans le cadre de la conférence EUCAS 2017, lors de laquelle des ingénieurs, des économistes et des concepteurs ont uni leurs forces pour élaborer de nouvelles idées.

Au cours des dernières décennies, les aimants supraconducteurs développés pour les accélérateurs de particules ont permis aux physiciens de sonder le cœur de la matière. Les matériaux supraconducteurs sont susceptibles de révolutionner la production de l'énergie, la fabrication de biens et le transport des marchandises. Pourtant, mis à part leurs applications médicales en imagerie par résonance magnétique (IRM) et en résonnance magnétique nucléaire (RMN), les supraconducteurs peinent à trouver de nouvelles applications commerciales, en dehors du domaine de la recherche.

Les défis énergétiques et environnementaux d'aujourd'hui ouvrent de nouvelles perspectives pour cette technologie exceptionnelle. « Si nous pouvions travailler tous ensemble pour que nos travaux débouchent sur des produits, des activités et des services, nous pourrions vraiment changer le monde », souligne Peter Keinz, professeur à l'Université d'économie et des affaires de Vienne.

Pendant les trois jours intenses du hackathon, les étudiants ont pris part à des conférences, à des débats animés et à la création de prototypes à IdeaSquare, au CERN. Les équipes se sont dépassées pour trouver de nouvelles applications des supraconducteurs ; on citera notamment des machines de tri pour l'industrie fruitière mondiale, des systèmes d'alimentation sans coupure pour des centres de données, des stations électriques décentralisées visant à stabiliser le réseau électrique, et un système visionnaire de lancement de fusées, qui permettrait à l'humanité d'explorer le système solaire à des coûts considérablement inférieurs à ceux des systèmes traditionnels existants.

Les équipes ont présenté leurs idées à l'occasion d'une cérémonie, lors de laquelle le jury devait attribuer le prix du projet le plus prometteur et le public le prix du groupe le plus motivé.

Le jury a récompensé l'équipe qui a élaboré une méthode de tri des fruits en fonction de leur maturité, qui pourrait aider les fournisseurs à déterminer où et comment les fruits doivent être transportés. Aujourd'hui par exemple, 30 % des avocats expédiés de l'Amérique du Sud vers l'Europe sont jetés, car il n'existe à ce jour aucun moyen de connaître le degré de leur maturité. 

La méthode proposée est fondée sur la simplification d'un procédé spectroscopique appelé résonnance magnétique nucléaire, largement utilisé en chimie. Le dispositif employant cette méthode utiliserait une bobine supraconductrice générant un champ magnétique suffisamment fort pour faire pivoter les molécules d'eau contenues dans les fruits qui traversent ce champ.

Le public a, quant à lui, préféré l'équipe qui a conçu une nouvelle méthode de navigation spatiale. L'équipe s'était donné pour objectif de trouver un moyen d'extraire les ressources naturelles se trouvant sur la Lune. Pour rapatrier ces ressources sur Terre, un système de lancement magnétique supraconducteur pour fusées spatiales serait utilisé. Grâce à une technologie de stockage de l'énergie magnétique supraconductrice alimentant des aimants supraconducteurs, ce système serait capable de propulser la charge utile vers la Terre.

« Curiosité, créativité et collaboration – les participants au hackathon ont mis un point d'honneur à appliquer ces trois valeurs essentielles du CERN », raconte Johannes Gutleber, membre de l'étude sur un futur collisionneur circulaire (FCC).

Des experts du CERN et des universités de Gênes, de Vienne et de Genève ont pris part au hackathon et ont aidé les étudiants à relever les défis techniques. Le premier jour du hackathon, plusieurs présentations ont montré comment la supraconductivité pourrait contribuer à rendre notre avenir plus vert. Parmi les thèmes abordés, on peut citer les applications de la supraconductivité dans les systèmes UPS fonctionnant avec des volants à inertie, l'utilisation de scanners supraconducteurs pour garantir une alimentation de grande qualité et les implications de technologies telles que l'Hyperloop et la sustentation magnétique pour les transports du futur.

Le hackathon a, en particulier, encouragé les participants à s'entraider. Dans son discours à la cérémonie de remise des prix, Markus Nordberg, responsable d'IdeaSquare, a déclaré : « Vous êtes tous gagnants, puisque la plus grande récompense est de pouvoir partager ses idées et ses expériences. » Le moment est venu pour la supraconductivité de se révéler comme étant la prochaine technologie de rupture. Rejoignez l'aventure EASITrain, un réseau de formation novateur, et bâtissez votre avenir !