Les scientifiques viennent de franchir l’un des seuils les plus importants dans la quête de l’énergie de fusion. Une équipe du Lawrence Livermore National Laboratory a créé la première réaction de fusion connue avec un gain d’énergie net, c’est-à-dire qu’elle a produit plus d’énergie qu’elle n’en a consommé et a entraîné une inflammation. Les chercheurs ont réalisé l’exploit le 5 décembre, lorsqu’ils ont utilisé 192 lasers au National Ignition Facility pour faire exploser un cylindre contenant de l’hydrogène gelé entouré de diamant.
La réaction, qui a généré une rafale de rayons X, a frappé une pastille de combustible de deutérium et de tritium avec 2,05 mégajoules d’énergie. Cela, à son tour, a conduit à une onde de particules de neutrons et à une production de 3,15 mégajoules. Ce gain était « seulement » équivalent à environ 1,5 lb de TNT, mais c’était suffisant pour répondre aux critères d’allumage par fusion.
Le développement a été long à venir. L’installation nationale d’allumage a commencé à fonctionner en 2009, mais ce n’est qu’en 2014 que la technologie de fusion à base de laser de l’installation a produit un volume significatif d’énergie. Cependant, les progrès se sont accélérés au cours de l’année écoulée. Lawrence Livermore a généré une quantité d’énergie beaucoup plus importante lors d’un test en août dernier, produisant une sortie équivalente à 70% de l’énergie nécessaire pour effectuer la réaction. Une tentative en septembre a généré 1,2 mégajoules en utilisant le souffle de 2,05 mégajoules.
Le laboratoire et le département de l’énergie n’hésitent pas à avertir que « de nombreux » progrès sont encore nécessaires avant que les réacteurs à fusion soient suffisamment pratiques pour alimenter les maisons. Lors d’une présentation, les scientifiques ont déclaré qu’ils devaient améliorer le nombre de réactions par minute, simplifier le processus et le rendre facilement reproductible. Le gain d’énergie net n’inclut pas non plus l’ensemble du système requis pour faire fonctionner les systèmes laser. Et bien sûr, les développeurs doivent améliorer la mise à l’échelle – un réacteur devrait alimenter suffisamment de foyers pour justifier son existence.
Le National Ignition Facility n’est pas non plus conçu comme un programme de recherche sur les générateurs. Il utilise la fusion pour tester et entretenir l’arsenal nucléaire américain. D’autres organisations et entreprises devront coopérer sur les utilisations civiles.
Cependant, le département de l’énergie est en train de redémarrer un effort coordonné d’énergie de fusion. Au cours de l’événement, les responsables ont également noté qu’une usine fonctionnelle n’était pas aussi éloignée qu’on pourrait le penser. Bien qu’ils ne se soient pas engagés sur un échéancier, ils ont dit que c’était moins que les 50 ou 60 ans qu’ils auraient pu prédire dans le passé. Vous pourriez voir le premier réacteur à fusion commercial de votre vie, pour le dire autrement.
La technologie pourrait être vitale pour limiter le réchauffement climatique et lutter autrement contre le changement climatique. Bien que les sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie solaire et éolienne soient plus respectueuses de l’environnement que le charbon, elles ne répondent pas toujours à la demande et peuvent nécessiter de grandes quantités de terres. Le solaire n’est pas non plus aussi efficace dans les régions où la lumière du soleil peut être limitée. Des réacteurs à fusion suffisamment puissants pourraient réaliser le rêve de centrales électriques propres ayant une capacité suffisante pour desservir de grandes populations sans les déchets radioactifs des installations nucléaires.
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