La fusion nucléaire n’est plus de la science-fiction
Cela pourrait moderniser l’ensemble du réseau électrique grâce à une énergie quasi illimitée.
Depuis que les scientifiques ont fait la démonstration de l’énergie nucléaire il y a 70 ans, la deuxième étape de l’énergie nucléaire est restée à portée de main : l’énergie de fusion nucléaire.
Bien qu’elle soit prometteuse, la technologie requise pour développer et construire une fusion nucléaire viable n’a pas été dévoilée avant des décennies.
Jusqu’à aujourd’hui. Probablement.
Selon un récent communiqué de presse, une entreprise affirme avoir franchi une étape critique dans le développement d’une nouvelle technologie capable de produire de l’énergie à partir de la fusion nucléaire.
Appelé TAE Technologies, le développeur de l’énergie de fusion affirme que ses réacteurs pourraient générer de l’énergie à l’échelle commerciale d’ici la fin des années 2020, grâce à une nouvelle capacité à produire un plasma stable à des températures dépassant les 50 millions de degrés Celsius. À titre de comparaison, cela représente plus de deux fois la température du cœur du Soleil !
Une entreprise a atteint des températures suffisantes pour la fusion nucléaire
Le concept de l’énergie de fusion promet une énergie quasi illimitée, avec peu d’émissions et une empreinte carbone négligeable. Il est resté juste en deçà de la technologie actuelle, avec 10 ans d’avance depuis que les scientifiques ont découvert le pouvoir de l’atome et de l’énergie nucléaire, il y a près de 70 ans. Mais plusieurs entreprises – dont TAE, Commonwealth Fusion Systems, General Fusion, et de nombreuses autres entités dans le monde entier – sont sur le point d’intégrer cette technologie de science-fiction dans l’infrastructure du commerce réel.
TAE se réjouit tout particulièrement de cette réussite, car il s’agit de la preuve de concept du travail de toute une vie de Norman Rostoker, cofondateur de l’entreprise qui a consacré sa vie à faire progresser la recherche sur l’énergie de fusion – mais qui n’a malheureusement pas vécu pour voir cette étape cruciale qu’il a contribué à rendre possible.
« C’est une étape incroyablement gratifiante et un hommage approprié à la vision de mon défunt mentor, Norman Rostoker. Norman et moi avons écrit un article dans les années 1990, théorisant qu’un certain plasma dominé par des particules hautement énergétiques devrait être de mieux en mieux confiné et stable à mesure que les températures augmentent », a déclaré le PDG de TAE Michl Binderbauer, dans le communiqué de presse. « Nous avons maintenant été en mesure de démontrer ce comportement du plasma avec des preuves accablantes. »
« C’est une validation puissante de notre travail au cours des trois dernières décennies, et une étape très critique pour TAE qui prouve que les lois de la physique sont de notre côté », a ajouté Binderbauer.
Cette étape intervient six ans après que TAE a prouvé que la conception de son réacteur pouvait maintenir le plasma indéfiniment – ce qui signifie qu’une réaction de fusion peut se poursuivre indéfiniment, une fois qu’elle a commencé. Ce nouveau jalon marque l’atteinte des températures requises pour adapter les réacteurs à un usage commercial. Cette étape a permis à TAE de lever 280 millions de dollars supplémentaires, ce qui porte son total à 880 millions de dollars, soit l’un des projets privés de fusion nucléaire les mieux financés sur Terre.
De multiples entreprises et projets font pression en faveur de la fusion nucléaire
La dernière machine s’appelle Norman, et après son activation initiale à l’été 2017, l’entreprise a employé l’IA d’apprentissage automatique de sociétés comme Google, en plus d’emprunter la puissance de calcul du ministère américain de l’énergie (DOE) pour prouver que les équations de Rostoker sur la fusion nucléaire fonctionnaient dans des scénarios réels.
« Lorsque nous passerons de la phase de validation scientifique à l’ingénierie de solutions à l’échelle commerciale pour nos technologies de fusion et de gestion de l’énergie, TAE deviendra un acteur important de la modernisation de l’ensemble du réseau énergétique. »
Cependant, à l’heure où nous écrivons ces lignes, l’entreprise n’a pas encore produit d’énergie. Pour l’instant, « l’énergie est super minuscule. Elle est immatérielle. C’est une aiguille dans une botte de foin », a déclaré M. Binderbauer dans un rapport de Tech Crunch. « En termes de discernabilité de l’énergie, nous pouvons l’utiliser pour des diagnostics. » Mais après avoir prouvé la science, la prochaine étape pour TAE est de développer la technologie nécessaire pour créer des conditions suffisantes pour la production d’énergie dans un réacteur de fusion.
Un autre projet de fusion nucléaire – appelé ITER – est un gigantesque réacteur de plus de 25 milliards de dollars en cours de construction en France. Il vise à réaliser sa première combustion soutenue de plasma au plus tôt en 2035. Une fois cette étape franchie, le projet prévoit qu’une autre décennie s’écoulera avant qu’une centrale pilote de production d’électricité puisse être dévoilée au monde. Si l’on considère que l’énergie nucléaire est constamment repoussée d’un futur proche à un futur un peu moins proche, et ainsi de suite, dans le contexte des alternatives énergétiques durables dont nous avons tant besoin, pour beaucoup, ce n’est tout simplement pas assez tôt.
La fusion nucléaire est réelle, mais elle doit relever de sérieux défis
Cependant, certains dirigeants d’entreprises de fusion nucléaire, comme le directeur technique de General Fusion (Vancouver, Canada), Michael Delage, pensent que les promesses concernant la fusion nucléaire ont plus de substance dans les années 2020. « Je crois honnêtement que c’est différent cette fois-ci », a-t-il déclaré dans un rapport de Physics Today. « La science sous-jacente et la capacité à faire de la modélisation et de la simulation sur le comportement des plasmas ont vraiment beaucoup progressé et hors de l’œil du public. » En fait, avec la montée en flèche des investissements dans les projets privés de fusion nucléaire – y compris les philanthropes, les milliardaires, les sociétés de capitaux et même les centrales pétrolières et gazières – les projections de réacteurs de fusion viables dans les décennies à venir pourraient enfin être réalistes.
Bien sûr, même si la fusion nucléaire entre dans l’infrastructure énergétique mondiale en tant qu’alternative commerciale viable aux combustibles fossiles, par exemple, il peut y avoir des inconvénients. « Les réacteurs de fusion terrestres qui brûlent des isotopes riches en neutrons produisent des sous-produits qui sont tout sauf inoffensifs : Les flux de neutrons énergétiques constituent 80 % de la production d’énergie de fusion des raisons deutérium-tritium et 35 % des réactions deutérium-deutérium », a déclaré Daniel Jessby, ancien physicien principal du Princeton Plasma Physics Lab, dans un article du Bulletin of the Atomic Scientists de 2017. Pour Jessby, certains des problèmes rencontrés par l’énergie nucléaire basée sur la fission pourraient se reporter sur l’énergie de fusion.
Si la fusion nucléaire n’est plus de la science-fiction, elle devra encore relever plusieurs défis dans les décennies à venir, notamment de la part des détracteurs de l’énergie nucléaire en général. Mais Addison Fischer, investisseur de longue date et membre du conseil d’administration de TAE, reste optimiste : « Le financement le plus récent de TAE permet à l’entreprise d’entreprendre son avant-dernière étape dans la mise en œuvre de solutions durables de fusion nucléaire aneutronique et de gestion de l’énergie qui profiteront à la planète. » Des mots forts, mais que la fusion nucléaire soit ou non intégrée aux réseaux électriques du monde réel, cette technologie naissante est bien trop prometteuse pour être négligée.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
