La fusion nucléaire se rapproche (un peu plus)

14. décembre 2022 | Connaissances

Des scientifiques américains annoncent une percée – la voie de l’exploitation commerciale est encore loin.

La fusion des isotopes de l’hydrogène deutérium et tritium en hélium, la fusion nucléaire, est considérée comme le « Saint Graal » de la production d’énergie. Elle n’émet pas de gaz à effet de serre et ne présente pas de risque d’accident comme les centrales utilisant la fission nucléaire. La fusion nucléaire fait l’objet de recherches depuis les années 1950, mais le problème jusqu’à présent est que le processus nécessite plus d’énergie que la fusion n’en fournit en fin de compte.
Le ministère américain de l’énergie (DOE) et l’autorité nationale de sécurité nucléaire (NNSA) ont toutefois annoncé une percée : pour la première fois, une expérience de fusion a produit plus d’énergie. Au total, 192 lasers ont transmis une puissance de 2,05 mégajoules à une pastille de combustible composée de deutérium et de tritium congelés dans le réacteur de l’US National Ignition Facility (NIF), et 3,15 mégajoules d’énergie ont été libérés lors de l’allumage de la fusion. Mais selon les experts, il faudra encore attendre des décennies avant que le réacteur ne soit prêt pour la production en série, car pour faire fonctionner les lasers, il a fallu à nouveau multiplier l’énergie produite. En outre, le réacteur NIF n’a pas été conçu comme une installation expérimentale pour l’énergie de fusion, mais a servi à simuler des explosions d’armes nucléaires, écrit la revue spécialisée Nature. Les experts douteraient donc également que la fusion assistée par laser soit la bonne approche. Les résultats sont néanmoins un élément important sur la voie de la commercialisation de la technologie, poursuit le journal.

Le NIF ne peut pas fonctionner sans terres rares

Le réacteur NIF regorge de matériaux high-tech. Ainsi, le laser est envoyé à travers un amplificateur composé de 3.072 plaques de verre dopées au néodyme. L’impulsion, très faible avec un joule, devient ainsi beaucoup plus puissante, car les atomes de néodyme, un métal des terres rares, transmettent dans le dispositif expérimental une énergie supplémentaire à l’impulsion laser sous forme de photons. Le cylindre qui contient la pastille de combustible, appelé « cavité », est à son tour composé d’or.
La fusion nucléaire fait également l’objet de recherches en Europe, le projet le plus important étant le réacteur de recherche ITER dans le sud de la France, dont la mise en service est prévue pour fin 2025. La Chine, l’UE, l’Inde, le Japon, la Corée du Sud, la Russie et les États-Unis participent à ce projet. Des accords de coopération ont en outre été conclus avec l’Australie, le Canada et le Kazakhstan.

Le « Hohlraum » (la « cavité ») : c’est là que se trouve le combustible pour la fusion.

Photos : Lawrence Livermore National Laboratory

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