Société
Sciences

Fusion nucléaire: est-ce la solution à tous nos problèmes d'énergie?

Un technicien inspecte le réacteur de fusion du Lawrence Livermore National Laborator, aux États-Unis.
Un technicien inspecte le réacteur de fusion du Lawrence Livermore National Laboratory aux États-Unis.Image: AP

Fusion nucléaire: est-ce la solution à tous nos problèmes d'énergie?

Dans un laboratoire de recherche près de San Francisco, des physiciens ont réussi pour la première fois à produire plus d'énergie que celle consommée par la réaction de fusion nucléaire. L’espoir d'une source d'énergie sûre, propre et quasiment inépuisable repose sur cette technologie.
14.12.2022, 08:47
Stephanie Schnydrig / ch media
Plus de «Société»

C'est une blague vieille comme le monde parmi les physiciens: il nous faudra encore 30 ans pour atteindre l'énergie de fusion, et ce sera toujours le cas. En effet, le développement des premiers réacteurs à fusion remonte aux années 1950. Mais malgré d'immenses progrès, on n'a jamais réussi jusqu'à présent à produire de l'énergie par la fusion nucléaire.

Mais la ministre américaine de l'énergie Jennifer Granholm a confirmé lors d'une conférence de presse une «grande percée scientifique». Les chercheurs du National Ignition Facility (NIF) au sein du Lawrence Livermore National Laboratory, près de San Francisco, sont parvenus à récolter plus d'énergie de fusion qu'ils n'en avaient mis dans l'allumage. Granholm a parlé de «l'une des réalisations scientifiques les plus impressionnantes du 21e siècle». Pour la science de la fusion nucléaire, l'expérience est effectivement une très bonne nouvelle, déclare Yves Martin, directeur adjoint du Swiss Plasma Center à l'EPFL:

«Les résultats prouvent que la fusion nucléaire fonctionne et qu'elle est vraiment une bonne source d'énergie pour l'avenir»
Yves Martin, directeur adjoint du Swiss Plasma Center à l'EPFL.ch media

Comme de nombreux autres experts, il souligne toutefois que le chemin est encore long avant de parvenir à un réacteur de fusion commercial. Car le rendement énergétique est encore loin d'être suffisant pour que cette technologie soit rentable.

1 gramme d'hydrogène au lieu de 11 tonnes de charbon

Le soleil sert de modèle aux réacteurs à fusion: dans son noyau, il peut faire jusqu'à 15 millions de degrés et la pression y est 200 milliards de fois supérieure à la pression atmosphérique terrestre. Dans ces conditions extrêmes, 600 millions de tonnes d'hydrogène fusionnent chaque seconde en hélium à l'intérieur de l'étoile, ce qui libère une énergie immense. Si l'on parvenait à reproduire ce principe sur Terre, il serait possible de produire autant de chaleur de combustion à partir d'un gramme d'hydrogène que de onze tonnes de charbon, sans émissions nocives pour le climat.

Les chercheurs ont mis au point différents concepts pour faire entrer le soleil dans les centrales électriques terrestres. Au NIF, les physiciens utilisent des rayons laser qu'ils dirigent vers une petite capsule remplie d'atomes. Les lasers frappent la capsule de tous les côtés et la compriment si fortement que les isotopes lourds de l'hydrogène, le deutérium et le tritium, fusionnent entre eux pour former de l'hélium. Le problème, explique Martin, physicien à l'EPFL, c'est que le laser consomme encore beaucoup trop d'énergie pour pouvoir faire fonctionner une centrale électrique. C'est là le hic de l'annonce du succès américain.

Le réacteur à fusion baptisé «Iter», actuellement en construction dans le sud de la France en tant que «proof of concept», suit une autre méthode. Dans celui-ci, du combustible ultra-chaud est confiné à l'aide de champs magnétiques, de sorte que les noyaux atomiques entrent en collision et fusionnent. Martin et l'équipe du Swiss Plasma Center sont également impliqués dans Iter, même si ce n'est plus qu'indirectement en raison de l'échec de l'accord-cadre avec l'Union européenne (UE). Les chercheurs lausannois étudient la meilleure manière de chauffer et de confiner le combustible dans le réacteur de fusion.

Pas besoin de stocker les déchets radioactifs

Alors que la fusion nucléaire unit deux atomes, dans les centrales nucléaires actuelles, les atomes sont divisés. Les produits qui en résultent sont radioactifs et continuent à se désintégrer, créant ainsi une réaction en chaîne. Alors que celle-ci se déroule de manière explosive dans une bombe atomique, la désintégration se produit de manière contrôlée dans les centrales nucléaires – si ce n'est pas le cas, des accidents nucléaires sont à craindre. Or de telles catastrophes ne peuvent pas se produire dans les centrales à fusion. De plus, la fusion nucléaire produit beaucoup moins de déchets radioactifs à longue durée de vie. Un stockage permanent n'est en principe pas nécessaire.

Comment la fission et la fusion nucléaire produisent de l'énergie.
Comment la fission et la fusion nucléaire produisent de l'énergie.Image: Connaissancedesenergies.org

L'argument décisif en faveur des centrales à fusion est qu'elles pourraient couvrir la charge de base, à l'instar des centrales nucléaires actuelles. La question de savoir si l'on pourra construire suffisamment de centrales à fusion commerciales d'ici le milieu du siècle pour atteindre les objectifs climatiques est toutefois controversée. Yves Martin rappelle que l'Europe a élaboré une feuille de route selon laquelle le premier réacteur à fusion devrait fournir de l'énergie en 2050. (aargauerzeitung.ch)

Encore une fois, des fans anglais finissent chez un millionnaire qatari
Video: watson
1 Commentaire
Comme nous voulons continuer à modérer personnellement les débats de commentaires, nous sommes obligés de fermer la fonction de commentaire 72 heures après la publication d’un article. Merci de votre compréhension!
1
Les gens intelligents sont-ils de gauche? «Oui! Et à droite on est pingre»
Une nouvelle étude américaine, peu utile et presque provoc', prétend «qu'être génétiquement prédisposé à être plus intelligent suscite des idées de gauche». Pour rire, on a balancé un extrait de ce travail au PLR Philippe Nantermod.

Ce mois-ci, des cerveaux américains se sont penchés sur la couleur politique de l'intelligence. Vaste sujet, n'est-ce pas? Ne vous inquiétez pas, l'article est très court et la conclusion de leur travail semble sans appel: une personne intelligente serait irrésistiblement attirée par les idées de gauche. Voilà. Mais, attention, ça ne veut pas dire qu'il suffit de se croire de gauche pour devenir intelligent. (Faut pas pousser.)

L’article