Dans les générateurs à cycle fermé, un gaz tel que l'argon ou l'hélium, préalablement chauffé dans un échangeur de chaleur ou un réacteur nucléaire, est ensemencé avec du césium ou du potassium. Après passage dans la tuyère génératrice, le gaz porteur et la semence sont recyclés séparément et servent de nouveau.

Dans les générateurs à cycle ouvert, le gaz ionisé à haute température est obtenu par combustion de gaz à hydrocarbures avec de l'air préchauffé ou oxygéné. La flamme, souvent ensemencée avec des sels de potassium, est détendue et refroidie dans un échangeur de chaleur ; après récupération des semences, elle est évacuée dans l'atmosphère.

Depuis le second colloque international sur la MHD organisé à Paris, en 1964, des progrès constants ont été réalisés dans l'amélioration des générateurs des deux types, et l'on a étudié d'une façon plus approfondie la possibilité de réaliser des générateurs MHD où le fluide est un métal liquide.

Les supraconducteurs

À Salzbourg, on a fait le point des connaissances récemment acquises sur les phénomènes mis en jeu dans l'extraction d'énergie électrique d'un courant gazeux à vitesse élevée.

On a enregistré les perspectives ouvertes par les progrès impressionnants réalisés depuis trois ans par les supraconducteurs (circuits électriques refroidis à très basses températures, où la résistance devient presque nulle). Les grands électro-aimants à supraconducteurs donnent des champs magnétiques deux à trois fois plus intenses que les électro-aimants classiques, et les améliorations attendues pourraient augmenter ce rapport jusqu'à huit fois.

Étant donné que la puissance de sortie d'un générateur MHD augmente comme le carré, et dans certains cas comme la puissance quatrième du champ magnétique appliqué, les avantages sont évidents.

Dans le domaine des générateurs MHD à circuit fermé, on a étudié la possibilité d'utiliser directement le gaz de refroidissement d'un réacteur nucléaire — hélium, argon ou néon — en l'ensemençant avec du césium ou du potassium.

Expériences françaises

On a appris à Salzbourg que de grandes centrales expérimentales à cycle fermé sont en construction dans plusieurs pays.

Pour les générateurs à cycle ouvert, une grande centrale expérimentale de plusieurs centaines de mégawatts (milliers de kilowatts) thermiques d'entrée a fonctionné aux États-Unis, et une installation de taille analogue est en construction au Royaume-Uni.

Les performances prévues ont été dépassées dans le premier cas avec une puissance brute de sortie de 33 mégawatts électriques, dont 11 étaient réinjectés dans l'électro-aimant du générateur. Alors que la centrale américaine ne fonctionne que quelques minutes à chaque fois, on espère pour la centrale britannique des durées de fonctionnement continu atteignant 30 mn.

Un autre petit générateur MHD à combustion a également fonctionné avec succès aux États-Unis ; il fournit sa puissance à un circuit électrique unique, alors que l'on avait pensé qu'un grand nombre de circuits séparés seraient nécessaires à son bon fonctionnement.

La France, pour sa part, étudie la conversion en cycle fermé au moyen du générateur Typhée, construit pour le Commissariat à l'énergie atomique.

Le Centre d'essais et de recherches des Renardières, de l'Électricité de France, près de Montereau (Seine-et-Marne), a construit également un banc d'essai MHD de 10 mégawatts thermiques pour l'étude de la conversion en cycle ouvert.

Rendements supérieurs

La principale difficulté qu'on s'efforce de surmonter réside dans le temps d'usure des électrodes : il est actuellement de 40 heures, et les ingénieurs considèrent que la MHD ne sera rentable qu'avec des électrodes durant au moins 2 000 heures.

Aucune étude complète sur l'avenir économique de centrales de taille industrielle n'a encore été faite. Des rendements thermiques de 45 à 50 % pour les centrales à cycle ouvert et de 50 à 55 % pour celles à cycle fermé semblent toutefois réalisables ; ils sont à comparer avec le rendement d'environ 40 % obtenu avec les centrales thermiques classiques à turbo-alternateurs.

Boom électronucléaire aux États-Unis et promesses des surgénérateurs

Le fait marquant du développement civil de l'énergie nucléaire au cours de l'année écoulée a été l'essor considérable, et assez inattendu, des centrales électronucléaires aux États-Unis.