Fusion breakthrough is a milestone for climate, clean energy
La percée de la fusion est une étape importante pour le climat et l'énergie propre
de MATTHEW DALY, MICHAEL PHILLIS, JENNIFER McDERMOTT et MADDIE BURAKOFF
La secrétaire à l'Énergie Jennifer Granholm, rejointe à droite par Arati Prabhakar, conseiller scientifique du président, annonce une percée scientifique majeure dans la recherche sur la fusion qui a été réalisée au Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, lors d'une conférence de presse au ministère de l'Énergie à Washington, Mardi 13 décembre 2022. Crédit : AP Photo/J. Scott Apple White
Les scientifiques ont annoncé mardi qu'ils avaient pour la première fois produit plus d'énergie dans une réaction de fusion que celle utilisée pour l'allumer, une percée majeure dans la quête de plusieurs décennies pour exploiter le processus qui alimente le soleil.
Des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie ont obtenu le résultat la semaine dernière, a déclaré le département de l'Énergie. Connu sous le nom de gain d'énergie net, l'objectif a été difficile à atteindre car la fusion se produit à des températures et des pressions si élevées qu'il est incroyablement difficile à contrôler.
Cette percée ouvrira la voie à des progrès dans la défense nationale et à l'avenir de l'énergie propre, ont déclaré la secrétaire à l'Énergie Jennifer Granholm et d'autres responsables.
"L'allumage nous permet de reproduire pour la première fois certaines conditions que l'on ne trouve que dans les étoiles et le soleil", a déclaré Granholm lors d'une conférence de presse à Washington. "Cette étape importante nous rapproche" d'une énergie de fusion sans carbone. "alimenter notre société."
L'allumage par fusion est "l'un des exploits scientifiques les plus impressionnants du 21e siècle", a déclaré Granholm, ajoutant que la percée "entrera dans les livres d'histoire".
Apparaissant avec Granholm, le conseiller scientifique de la Maison Blanche, Arati Prabhakar, a qualifié l'allumage par fusion réalisé le 5 décembre "d'exemple formidable de ce que la persévérance peut vraiment accomplir" et "une merveille d'ingénierie au-delà de toute croyance".
Cette image non datée fournie par le National Ignition Facility du Lawrence Livermore National Laboratory montre la baie cible du NIF à Livermore, en Californie. Le système utilise 192 faisceaux laser convergeant au centre de cette sphère géante pour faire imploser une minuscule pastille d'hydrogène. Les responsables du ministère de l'Énergie ont annoncé mardi 13 décembre 2022 qu'il y aurait une annonce d'une "percée scientifique majeure" sur la fusion nucléaire. Crédit : Damien Jemison/Lawrence Livermore National Laboratory via AP, File
Les partisans de la fusion espèrent qu'elle pourrait un jour remplacer les combustibles fossiles et d'autres sources d'énergie traditionnelles. La production d'énergie sans carbone qui alimente les maisons et les entreprises à partir de la fusion est encore dans des décennies. Mais les chercheurs ont déclaré que l'annonce marquait un bond en avant significatif.
"C'est presque comme si c'était un coup de feu", a déclaré le professeur Dennis Whyte, directeur du Plasma Science and Fusion Center au Massachusetts Institute of Technology et chef de file de la recherche sur la fusion. "Nous devrions nous efforcer de rendre les systèmes d'énergie de fusion disponibles pour lutter contre le changement climatique et la sécurité énergétique."
Kim Budil, directeur du Livermore Lab, a déclaré qu'il existe "des obstacles très importants" à l'utilisation commerciale de la technologie de fusion, mais les progrès de ces dernières années signifient que la technologie sera probablement largement utilisée dans "quelques décennies" plutôt que dans 50 ou 60 ans. comme prévu précédemment.
La fusion fonctionne en pressant les atomes d'hydrogène les uns contre les autres avec une telle force qu'ils se combinent en hélium, libérant d'énormes quantités d'énergie et de chaleur. Contrairement à d'autres réactions nucléaires, il ne crée pas de déchets radioactifs
Le président Joe Biden a qualifié cette percée de bon exemple de la nécessité de continuer à investir dans la recherche et le développement. "Regardez ce qui se passe au ministère de l'Énergie sur le front nucléaire. Il y a beaucoup de bonnes nouvelles à l'horizon", a-t-il déclaré à la Maison Blanche.
Des milliards de dollars et des décennies de travail ont été consacrés à la recherche sur la fusion qui a produit des résultats exaltants, en quelques fractions de seconde. Auparavant, les chercheurs du National Ignition Facility, la division de Lawrence Livermore où le succès a eu lieu, utilisaient 192 lasers et des températures plusieurs fois plus chaudes que le centre du soleil pour créer une réaction de fusion extrêmement brève.
Les lasers ont concentré une énorme quantité de chaleur sur une capsule sphérique miniature, a déclaré Marvin Adams, administrateur adjoint de la National Nuclear Security Administration, une agence du département de l'énergie. Le résultat était un environnement de plasma surchauffé où une réaction générait environ 1,5 fois plus d'énergie que celle contenue dans la lumière utilisée pour le produire.
Riccardo Betti, professeur à l'Université de Rochester et expert en fusion laser, a déclaré qu'il y avait un long chemin à parcourir avant que le gain énergétique net ne conduise à une électricité durable.
Il a comparé la percée au moment où les humains ont appris pour la première fois que raffiner le pétrole en essence et l'enflammer pouvait produire une explosion. "Vous n'avez toujours pas le moteur et vous n'avez toujours pas les pneus", a déclaré Betti. « Vous ne pouvez pas dire que vous avez une voiture.
La réalisation du gain d'énergie net s'applique à la réaction de fusion elle-même, et non à la quantité totale d'énergie nécessaire pour faire fonctionner les lasers et exécuter le projet. Pour que la fusion soit viable, elle devra produire beaucoup plus d'énergie et pendant des périodes plus longues.
Budil a déclaré que les gens plaisantaient parfois sur le fait que le laboratoire de Livermore, connu sous le nom de LLNL, "signifiait" Lasers, Lasers, Nothing but Lasers "." Mais elle a déclaré que la conception du laboratoire "résumait bien notre approche : la science et la technologie en mission."
Il est impossible de contrôler la physique des étoiles. Whyte a dit que le carburant doit être plus chaud que le centre du soleil. Le carburant ne veut pas rester chaud, il veut fuir et refroidir. Le contenu est un défi, a-t-il dit.
Les résultats du laboratoire californien ont dépassé les attentes, a déclaré Jeremy Chittenden, professeur à l'Imperial College de Londres spécialisé dans la physique des plasmas.
Bien qu'il reste un long chemin à parcourir pour transformer la fusion en une source d'énergie utilisable, a déclaré Chittenden, la réalisation du laboratoire le rend optimiste quant au fait qu'il pourrait un jour être "la source d'énergie idéale que nous pensions qu'elle serait" - une source qui n'émet pas de carbone et fonctionne sur une forme abondante d'hydrogène qui peut être extraite de l'eau de mer.
Une approche de la fusion transforme l'hydrogène en plasma, un gaz électriquement chargé, qui est ensuite contrôlé par d'énormes aimants. Cette méthode est explorée en France dans le cadre d'une collaboration entre 35 pays appelée International Thermonuclear Experimental Reactor, ainsi que par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology et une société privée.
L'année dernière, les équipes travaillant sur ces projets sur deux continents ont annoncé des avancées significatives dans les aimants vitaux nécessaires à leur travail.
Carolyn Kuranz, professeure à l'Université du Michigan et physicienne expérimentale des plasmas, espérait que le résultat contribuerait à apporter "un intérêt et une vigueur accrus" à la recherche sur la fusion, y compris de la part de l'industrie privée, qui, selon elle et d'autres, sera nécessaire pour acheminer l'énergie de fusion vers le réseau.
"Si nous voulons empêcher de nouveaux changements climatiques, nous aurons besoin de diverses options de production d'énergie à déployer", a déclaré Kuranz. "Et l'énergie nucléaire - à la fois la fission et la fusion - doit vraiment faire partie de cette équation. Nous n'y arriverons pas avec les seules énergies renouvelables."
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Mes lecteurs savent que je surveille ces sujets depuis plusieurs années et présenté une discussion là-dessus dimanche dérnier pressement
cette discussion redémarrera demain .
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