Vue d'artiste de l'hohlraum où la fusion est obtenue à partir de rayons laser / Image : LLNL.
Le 30 juillet dernier, le laboratoire Lawrence Livemore, basé en Californie, a réussi à reproduire son expérience de décembre 2022, qui a marqué l’histoire de la fusion nucléaire. Ce nouveau succès encourageant témoigne de l’avancée du laboratoire dans un domaine qui, à terme, pourrait changer nos sociétés.
Utopie pour les uns, espoir d’une énergie propre et infinie pour les autres, la fusion nucléaire n’en finit pas de diviser. Pendant ce temps, les dizaines d’années de recherche scientifique semblent enfin porter leurs fruits. Le 5 décembre dernier, les équipes du National Ignition Facility du laboratoire Lawrence Livemore, aux États-Unis, avaient réussi une réaction de fusion historique. Pour la première fois, l’énergie libérée par cette réaction était plus élevée que l’énergie consommée pour la démarrer.
Pour y parvenir, les chercheurs du laboratoire californien avaient pointé près de 192 faisceaux laser sur une capsule de quelques millimètres de diamètre contenant du deutérium et du tritium. L’action combinée de ces lasers a entrainé une hausse soudaine de la température et de la pression à l’intérieur de la capsule, aboutissant à la fusion de ces noyaux de deutérium et de tritium, formant des noyaux d’hélium tout en libérant une grande quantité d’énergie. C’est ce même processus qui, à très grande échelle, alimente le cœur de notre soleil, et libère d’énormes quantités d’énergie sous forme de lumière et de chaleur.
À lire aussi Les centrales à fusion nucléaire arriveront-elles plus vite que prévu ?Ce 30 juillet, le même laboratoire californien a réussi à reproduire cette expérience en obtenant un rendement supérieur au premier essai. En d’autres termes, la différence entre énergie produite et énergie consommée était, cette fois, encore plus importante. Pour obtenir les résultats de ce nouvel essai, il faudra cependant attendre un peu. Les équipes du laboratoire sont encore en train d’analyser les données et ne devraient les communiquer qu’une fois les résultats définitifs obtenus.
Vers une accélération des recherches ?
Pour l’heure, la fusion nucléaire reste une technologie extrêmement difficile à maîtriser et les obstacles sont nombreux. À titre d’exemple, l’expérience du 5 décembre dernier avait permis de dégager 3,15 MJ (Mégajoules) à partir des 2,05 MJ produits par les 192 lasers du laboratoire. Néanmoins, ces résultats ne prennent pas en compte l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement des lasers, à savoir environ 300 MJ.
De plus, l’énergie obtenue a été dégagée sous forme de chaleur, qu’il faudra ensuite transformer en électricité. Par exemple, dans l’EPR de Flamanville encore en construction, basé sur la fission nucléaire et non la fusion, le rendement ne sera que de 36 % : le réacteur est capable d’atteindre une puissance électrique de 1 650 MW pour une puissance thermique de 4 500 MW.
À lire aussi Voici la carte des 6 futurs réacteurs nucléaires EPR prévus en FranceDe nombreux projets de réacteur à fusion nucléaire sont en cours de développement, comme le projet ITER (réacteur thermonucléaire expérimental international), sur le site du CEA à Cadarache (Bouches-du-Rhône), qui devrait démarrer en 2025. Du côté des États-Unis, la startup allemande Marvel Fusion, qui travaille sur la fusion nucléaire par laser (comme le laboratoire Lawrence Livemore), devrait bientôt entamer la construction de son démonstrateur en partenariat avec l’Université de l’État du Colorado.
Commentaires
Peut-être ne le savez-vous pas mais il existe une centrale nucléaire à fusion qui fonctionne très bien depuis 4,57 milliard d'année et continuera à fonctionner durant plus de 5 milliards d'années. Elle délivre chaque année 8000 fois la consommation mondiale. Qu’avons-nous besoin d’imiter pâlement et microscopiquement ce que la nature nous offre et que nous sommes tout à fait capable de transformer en chaleur (capteurs solaires thermiques) ou en électricité (photovoltaïque) ou indirectement par les conséquences de l’énergie solaire : vent (éoliennes) , courant marins (hydroliennes), évaporation/pluies (hydroélectricité) ? Décidément nous sommes des Shadocks : « Pourquoi faire simple alors qu’on peut faire compliqué ? »
Encore un titre alléchant, mais nouvelle douche froide en parcourant l’article: on a produit 3.15MJ de chaleur (soit moins d’1 kWh...) en en consommant 2.05MJ de laser qui ont nécessité 300MJ d’électricité... Avec 3.15MJ on peut espérer produire 1MJ d’électricité en retour comme suggéré avec la comparaison EPR. On a donc consommé 300x plus. On est encore loin d’avoir un rendement positif avec la fusion nucléaire... et de produire des centaines de TWh électrique.
De toute façon, ce n'est pas la fusion inertielle qui est la voie la plus étudiée mais la fusion par confinement magnétique qui repose sur la technologie des Tokamaks et autres Stellarators.
Dans ce domaine, c'est ITER qui est le projet qui est le plus avancé et qui a pour objectif de produire 10x plus d'énergie que ce qu'il aura consommé.
Cependant, il y a tellement de problèmes technique à résoudre que les dirigeants du CEA estiment qu'il n'y aura rien avant la fin du siècle en terme d'exploitation commerciale de la fusion nucléaire.
Bof,...
300MJ d'énergie électrique pour obtenir 2,05 MJ en sortie de laser (bonjour le rendement...), et finalement obtenir 3,15MJ d'énergie thermique.
Cette équipe avance, et saluons ses progrès.
Mais les chiffres parlent d'eux-mêmes : la communauté scientifique mondiale a encore quelques décennies de travail de recherche et d'expérimentation devant elle.
Bon courage et bonne ténacité à eux, quelles que soient leurs branches de recherches dans ce domaine.
Et après on nous bassine sur le réchauffement des villes à cause des climatiseurs.
Pour la fusion on a les zozos à ITER qui crament des milliards pour faire évoluer la science.
Pour mieux comprendre l'impossibilité de parvenir à un process industriel pour des centaines de centrales, regardez les reportages ou aller visiter l'installation.
Vous avez raté une occasion de vous taire, j'ai déjà entendu des âneries mais là c'est le summum, et avec un tel aplomb...
Vous pouvez faire une critique mais un peu de précision me fera pas de mal.
L'energie thermique des centrales elle va ou a votre avis ? Dans l'air et dans l'eau. Cela créé un micro clima pour les systemes avec tour de refroidissement et pour les cours d'eau ça bousille le vivant sans parler des développements de bacteries et de composé radioactif et de produit toxique.
Je developpe pour ITER la recherche est une bonne chose en revanche si l'on regarde l'echelle d'iter, echelle 1, chaque pièce est un prototype et un défi de construction par le dimensionnement, la complexité, la matière, l'usinage géant, arriver a assembler des pieces aussi grande et si précise. Bref même si un jour cela fonction, il faudra vaincre des problèmes plus bête mais qui finiront par rendre impossible l'ammortissement financier. Game over.
Pour la conquête spatiale parfois le mieux est de s'abstenir, si le projet est international pourquoi pas si uniquement pour se faire mousser le kiki, vos mieux rester à la maison.
"Et après on nous bassine sur le réchauffement des villes à cause des climatiseurs." Quel rapport ???
"Pour la fusion on a les zozos à ITER qui crament des milliards pour faire évoluer la science." Est-ce moins utile que les milliards consacrés à la conquête spatiale ?