L'Allemagne vient d'injecter un nouvel espoir dans le rêve de l'énergie de fusion nucléaire

Les scientifiques allemands ont réussi à contenir mercredi un plasma d'hydrogène, rapprochant le monde du rêve utopique de la fusion nucléaire.

La chancelière fédérale Angela Merkel a appuyé sur le bouton rouge du stellarator Wendelstein 7-X, ou W7-X, et a lancé un compte à rebours de la réaction qui chauffait l'hydrogène à une puissance de 6 000 micro-ondes. Le plasma a été maintenu pendant une fraction de seconde. L'expérience a été annoncée comme un succès.

La fusion nucléaire est la réaction opposée à la fission qui alimente les centrales nucléaires d’aujourd’hui. Alors que les réacteurs à fission séparent des atomes d'uranium lourds et capturent l'énergie libérée par ce processus, la fusion implique la destruction de deux atomes plus légers et la formation d'un seul et plus lourd.

La fusion de l'hydrogène est ce qui alimente le soleil et les étoiles. Construire une centrale à fusion ici sur Terre revient à fabriquer un petit soleil et à le contenir sur notre monde. Ce qui est une tâche extrêmement difficile, car sans les pressions écrasantes causées par la masse des étoiles, les températures nécessaires pour déclencher la réaction sur cette planète devraient être beaucoup plus chaudes que celles observées au centre du soleil.

Si elle était exploitée, la fusion pourrait alimenter le monde à de nombreuses reprises avec un carburant d’eau de mer, sans risque de fusion nucléaire et avec très peu de déchets. Il n’est pas étonnant que cet objectif ait consommé tant de ressources mondiales, malgré des progrès aussi lents.

L'un des efforts internationaux, connu sous le nom d'ITER, a coûté des milliards de dollars à ce jour et souffre de frustrations et de retards. Une fois prévu de produire un plasma d’ici 2016, cet objectif a été poussé - peut-être indéfiniment.

«Je compte maintenant consacrer toute ma carrière professionnelle avant de voir un plasma décent dans ITER», a déclaré un physicien du site. Le new yorker.

L'initiative allemande, située à l'Institut Max Planck de physique des plasmas de Greifswald, partage le même objectif qu'ITER: une réaction de fusion à l'hydrogène stable et confinée. Cependant, ils sont basés sur deux appareils différents.

Les réactions de fusion impliquent la production d'un gaz ionisé surchauffé, appelé plasma. À des millions de degrés Celsius, le plasma est trop chaud pour être contenu dans aucun matériau terrestre. Les meilleures idées pour contenir ce plasma impliquent de le faire circuler sous la forme d'un beignet dans un vide à l'aide d'aimants puissants en surfusion. Les deux modèles principaux de cet appareil sont le tokamak et le stellarator, voir ci-dessous:

Le tokamak, qui est à la base d’ITER, a été proposé pour la première fois par des physiciens soviétiques dans les années 1950. Il est plus simple à concevoir que le stellarator, mais son fonctionnement est beaucoup plus complexe.

Le stellarator, qui figurait dans l'expérience allemande, a une conception beaucoup plus compliquée et n'aurait pu être construit sans la puissance de calcul qui n'était disponible que dans les années 1980.

Le succès de cette semaine en Allemagne est un signe que le stellarator rattrape, voire a même surpassé, le tokamak dans la course à la fusion nucléaire commerciale.

Le W7-X allemand a coûté 440 millions de dollars. Le projet dans son ensemble a coûté plus d'un milliard de dollars sur deux décennies. L’objectif est d’accélérer le fonctionnement de l’appareil afin qu’il puisse supporter des réactions de fusion à l’hydrogène de plus en plus longues, jusqu’à 30 minutes. Les scientifiques impliqués espèrent que cette étape sera franchie d’ici 2025.