Traduction d’ un article captivat :‘’ Dream of unlimited, clean nuclear fusion
energy within reach’’
by Gareth
Willmer, Horizon: The EU Research & Innovation Magazine
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Rêvez d'une énergie de fusion
nucléaire illimitée et propre à portée de main !
par Gareth Willmer, Horizon : le
magazine européen de la recherche et de l'innovation
PHOTO/L'énergie de fusion nucléaire
pourrait être une source d'énergie durable essentielle pour compléter les
énergies renouvelables. La plus grande expérience de fusion au monde, ITER, est
en cours de construction en France. Crédit : © Organisation ITER, www.iter.org/
La vieille blague est que la fusion
nucléaire est toujours pour dans 30 ans. Pourtant, le rêve d'une énergie propre
abondante n'est pas un sujet de rire alors que nous rencontrons un chercheur
d'ITER pour rattraper son retard sur les progrès de l'installation du réacteur.
Le soleil a alimenté la vie sur Terre
pendant des milliards d'années, créant de la lumière et de la chaleur grâce à
la fusion nucléaire. Compte tenu de cette puissance et de cette longévité
incroyables, il semble qu'il ne puisse guère y avoir de meilleur moyen de
générer de l'énergie qu'en exploitant les mêmes processus nucléaires qui se
produisent dans notre propre étoile et dans les autres.
Les réacteurs à fusion nucléaire
visent à reproduire ce processus en fusionnant des atomes d'hydrogène pour
créer de l'hélium, libérant de l'énergie sous forme de chaleur. Le maintien à
grande échelle a le potentiel de produire une source d'énergie sûre, propre et
presque inépuisable.
La quête a commencé il y a des
décennies, mais une blague de longue date selon laquelle la fusion nucléaire
est toujours dans 30 ans pourrait-elle bientôt commencer à paraître vraiment vieille
?
Certains l'espèrent, à la suite d'une
percée majeure lors d'une expérience de fusion nucléaire fin 2021. Cela s'est
produit au centre de recherche Joint European Torus (JET) dans l'Oxfordshire,
au Royaume-Uni, dans une machine géante en forme de beignet appelée tokamak.
A l'intérieur, des gaz surchauffés
appelés plasmas sont générés dans lesquels se produisent les réactions de
fusion, contenant des particules chargées maintenues en place par de puissants
champs magnétiques. De tels plasmas peuvent atteindre des températures de 150
millions de degrés Celsius, soit 10 fois plus chaud que le noyau du soleil.
Pendant une rafale soutenue de cinq
secondes, les chercheurs du consortium EUROfusion ont libéré un record de 59
mégajoules (MJ) d'énergie de fusion. C'était presque le triple du précédent
record de 21,7 MJ établi dans la même installation en 1997, les résultats étant
présentés comme "la démonstration la plus claire en un quart de siècle du
potentiel de l'énergie de fusion pour fournir une énergie sûre et durable à
faible émission de carbone".
Les résultats ont fourni une
impulsion majeure avant la prochaine phase de développement de la fusion
nucléaire. Une version plus grande et plus avancée du JET connue sous le nom
d'ITER (signifiant "le chemin" en latin) est en construction sur un
site de 180 hectares à Saint-Paul-lès-Durance, dans le sud de la France.
ITER, qui est construit dans le cadre
d'une collaboration entre 35 pays, y compris ceux de l'UE, vise à renforcer
davantage le concept de fusion. L'une des machines les plus compliquées jamais
créées, elle devait commencer à générer son premier plasma en 2025 avant
d'entrer en fonctionnement à haute puissance vers 2035, bien que les chercheurs
du projet s'attendent à des retards en raison de la pandémie.
Étape importante
Les résultats du JET représentent une
étape majeure, a déclaré le professeur Tony Donné, responsable du programme du
projet EUROfusion, un consortium majeur de 4 800 experts, étudiants et
installations à travers l'Europe. "C'est une étape importante, la plus
importante depuis longtemps", a-t-il déclaré.
"Cela a confirmé toute la
modélisation, donc cela a vraiment accru la confiance qu'ITER fonctionnera et
fera ce qu'il est censé faire." Alors que l'énergie générée au JET n'a
duré que quelques secondes, l'objectif est de l'accélérer jusqu'à une réaction
soutenue qui produit de l'énergie.
Les résultats ont été l'aboutissement
d'années de préparation, le professeur Donné expliquant que l'un des
développements clés depuis 1997 a consisté à changer la paroi interne de la
cuve JET.
Auparavant, la paroi était en
carbone, mais celle-ci s'est avérée trop réactive avec le mélange combustible
de deutérium et de tritium, deux isotopes plus lourds — ou variantes — de
l'hydrogène utilisés dans la réaction de fusion. Cela a entraîné la formation
d'hydrocarbures, enfermant le combustible tritium dans la paroi.
Vue du plasma du réacteur de fusion
expérimental JET. Crédit : © consortium EUROfusion (2022)
Lors de la reconstruction, qui a
impliqué 16 000 composants et 4 000 tonnes de métal, le carbone a été remplacé
par du béryllium et du tungstène pour réduire la rétention de tritium. En fin
de compte, l'équipe a pu réduire la quantité de carburant piégé par un grand
multiple, contribuant au succès du récent tir de fusion.
En préparation de la prochaine étape
du voyage épique de la fusion, les mises à niveau de JET ont permis d'aligner
sa configuration sur les plans d'ITER. Plus loin dans le futur, la prochaine
étape au-delà d'ITER sera une centrale électrique de démonstration connue sous
le nom de DEMO, conçue pour envoyer de l'électricité dans le réseau, ce qui
permettra aux centrales de fusion de devenir une réalité commerciale et
industrielle.
"ITER est un appareil qui créera
10 fois plus d'énergie de fusion que l'énergie fournie au plasma", a
déclaré le professeur Donné. "Mais comme il s'agit d'une installation
expérimentale, elle ne fournira pas d'électricité au réseau. Pour cela, nous
avons besoin d'un autre appareil, que nous appelons DEMO. Cela nous amènera
vraiment aux fondations de la première génération de centrales à fusion."
Le professeur Donné a ajouté :
"JET a maintenant montré que la fusion est plausible. ITER doit montrer
qu'elle est encore plus faisable, et DEMO devra démontrer que cela fonctionne
vraiment."
Prévu pour fournir jusqu'à 500
mégawatts (MW) au réseau, il pense qu'il est réaliste que DEMO entre en service
vers 2050. " a -t-il dit.
Pourtant, il y a d'autres défis
majeurs à surmonter sur la voie de la mise en place et du fonctionnement de la
fusion nucléaire. Non des moindres, alors que le deutérium est abondant dans
l'eau de mer, le tritium est extrêmement rare et difficile à produire.
Les chercheurs envisagent donc de
développer un moyen de le générer à l'intérieur du tokamak, à l'aide d'une
"couverture de reproduction" contenant du lithium. L'idée est que les
neutrons de haute énergie issus des réactions de fusion interagiront avec le
lithium pour créer du tritium.
Énergie essentielle
Le professeur Donné a déclaré que la
fusion nucléaire pourrait s'avérer une source d'énergie verte et durable
essentielle pour l'avenir. "Je dirais que c'est essentiel", a-t-il
déclaré. "Je ne suis pas convaincu que d'ici 2050, nous puissions faire la
transition du dioxyde de carbone avec uniquement des énergies renouvelables
classiques et nous avons besoin d'autres
choses."
Et bien qu'il affirme que la méthode
actuelle de création d'énergie nucléaire par fission devient de plus en plus
sûre, la fusion présente des avantages clés. Les partisans d'ITER parlent
d'avantages tels que l'absence de risque de fusion, ajoutant que la fusion
nucléaire ne produit pas de déchets radioactifs à longue durée de vie et que
les matériaux du réacteur peuvent être recyclés ou réutilisés d'ici 100 à 300
ans.
"C'est définitivement beaucoup
plus sûr", a déclaré le professeur Donné. Faisant référence à la
stigmatisation subie par l'énergie nucléaire, il a déclaré : "Ce que nous
voyons lorsque nous interagissons avec le public, c'est que les gens n'ont très
souvent pas entendu parler de la fusion nucléaire. Mais lorsque nous expliquons
les avantages et les inconvénients, je pense que les gens deviennent positifs.
"
Se référant à Lev Artsimovich,
surnommé le "père du tokamak", il a déclaré : "Artsimovich a
toujours dit que la fusion serait là quand la société en aurait vraiment
besoin. Si la fusion est opérationnelle, alors nous aurons vraiment une source
d'énergie très sûre et propre. qui peut nous donner de l'énergie pour des
milliers d'années."
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French
scientist leading nuclear fusion project dies at 72
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MON
COMMENTAIRE
Qui est ce professeur TONY DONNE proférant des paroles aussi définitives ??? Le 23 avril, l'Assemblée générale des unités européennes de recherche sur
la fusion a nommé Tony Donné responsable de programme pour le consortium
EUROfusion, en cours de constitution. EUROfusion doit succéder à l'accord
européen pour le développement de la fusion (EFDA) en tant qu'organisation-sommet
des laboratoires européens de recherche
sur la fusion. Actuellement, Tony Donné est responsable du thème de physique de
la fusion au Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER). À partir
du 2 juin, il dirigera l'exécution par EUROfusion de la feuille de route
européenne sur la fusion, qui vise à réaliser de l'énergie commerciale à partir
de la fusion.
Je donne personnellement ma préférence a la fusion par confinement inertiel associée
aux lasers mégajoules .Le problème de la production industrielle du
tritium n’ est pas réglé
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