Qu’est-ce que la fusion nucléaire ? La « percée » en matière d’énergie propre
Le ministère américain de l’énergie prévoit d’annoncer mardi une « percée scientifique majeure » au Lawrence Livermore National Laboratory, l’un des nombreux sites dans le monde où les chercheurs tentent de développer la possibilité d’exploiter l’énergie de la fusion nucléaire.
Il s’agit d’une technologie qui pourrait un jour accélérer la transition de la planète vers l’abandon des combustibles fossiles, qui sont les principaux responsables du changement climatique. Cette technologie a longtemps été confrontée à des défis de taille.
Voici un aperçu de ce qu’est exactement la fusion nucléaire, et de certaines des difficultés rencontrées pour en faire la source d’énergie bon marché et sans carbone que les scientifiques pensent pouvoir être.
QU’EST-CE QUE LA FUSION NUCLÉAIRE ?
Levez les yeux et vous verrez que cela se passe juste au-dessus de vous : les réactions de fusion nucléaire alimentent le soleil et d’autres étoiles.
La réaction se produit lorsque deux noyaux légers fusionnent pour former un seul noyau plus lourd. Comme la masse totale de ce noyau unique est inférieure à la masse des deux noyaux d’origine, la masse restante est l’énergie libérée par le processus, selon le ministère de l’énergie.
Dans le cas du soleil, sa chaleur intense – des millions de degrés Celsius – et la pression exercée par sa gravité permettent aux atomes qui se repousseraient autrement de fusionner.
Les scientifiques ont compris depuis longtemps comment fonctionne la fusion nucléaire et ont essayé de reproduire le processus sur Terre dès les années 1930. Les efforts actuels se concentrent sur la fusion d’une paire d’isotopes d’hydrogène – le deutérium et le tritium – selon le ministère de l’énergie, qui affirme que cette combinaison particulière libère « beaucoup plus d’énergie que la plupart des réactions de fusion » et nécessite moins de chaleur pour y parvenir.
QUELLE SERAIT LA VALEUR DE CE PROJET ?
Daniel Kammen, professeur d’énergie et de société à l’Université de Californie à Berkeley, a déclaré que la fusion nucléaire offre la possibilité d’un combustible « fondamentalement illimité » si la technologie peut être rendue commercialement viable. Les éléments nécessaires sont disponibles dans l’eau de mer.
C’est également un processus qui ne produit pas les déchets radioactifs de la fission nucléaire, a déclaré Kammen.
COMMENT LES SCIENTIFIQUES ESSAIENT-ILS DE FAIRE CELA ?
L’une des façons dont les scientifiques ont essayé de recréer la fusion nucléaire implique ce que l’on appelle un tokamak – une chambre à vide en forme de beignet qui utilise de puissants aimants pour transformer le combustible en un plasma surchauffé (entre 150 millions et 300 millions de degrés Celsius) où la fusion peut se produire.
Le laboratoire de Livermore utilise une technique différente, les chercheurs tirant un laser à 192 faisceaux sur une petite capsule remplie de combustible deutérium-tritium. Le laboratoire a indiqué qu’un essai réalisé en août 2021 avait produit 1,35 mégajoule d’énergie de fusion, soit environ 70 % de l’énergie tirée sur la cible. Le laboratoire a déclaré que plusieurs expériences ultérieures avaient donné des résultats en baisse, mais les chercheurs pensaient avoir identifié des moyens d’améliorer la qualité de la capsule de combustible et la symétrie des lasers.
« La caractéristique la plus critique pour faire passer la fusion de la théorie à la réalité commerciale est d’obtenir plus d’énergie à l’extérieur qu’à l’intérieur », a déclaré Kammen.
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