L’année dernière a été historique pour la fusion nucléaire. En 2022, plusieurs jalons ont été franchis qui nous ont donné un aperçu que la source d’énergie propre et bon marché promise depuis des décennies était plus proche que jamais. Ce 2023 semble pourtant déterminé à nous montrer que la route est pleine de nids de poule ou, dans le pire des cas, que ce que nous avons vu il y a quelques mois n’était qu’un mirage.
Décembre 2022. Le Lawrence Livermore Federal National Laboratory, situé en Californie, fait l’annonce que tout le monde attendait : ils ont réalisé, pour la première fois, une réaction de fusion nucléaire qui a généré plus d’énergie qu’elle n’en a dépensé. Et c’est que, jusqu’à présent, pour réaliser une réaction de fusion, on utilisait plus d’énergie que ce qui était obtenu après.
C’était quelque chose d’un tournant. La théorie était déjà là et plusieurs preuves de concept réussies avaient été réalisées. Plus tôt cette année, le Joint European Torus (JET) à Oxford, au Royaume-Uni, avait battu un record de 25 ans pour la production d’énergie de fusion : 59 mégajoules, contre 21,7 mégajoules en 1997.
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L’indice définitif que quelque chose bougeait est le présence croissante d’investisseurs privés dans la région. Sur la trentaine d’entreprises actuellement actives, les deux tiers d’entre elles ont été créées au cours des cinq dernières années.
L’expérience de Lawrence Livermore était la preuve définitive que quelque chose avait changé dans le paysage de la fusion nucléaire et montrait une voie claire vers la manne énergétique. Ils ont dirigé un laser puissant – en fait, le plus puissant jamais connu – sur des microcapsules contenant des molécules d’hydrogène, qui ont fusionné en atomes d’hélium. libérant 20% d’énergie en plus que celle utilisée: 2,5 mégajoules contre 2,1 dépensés.
Impossible à reproduire pour l’instant
Cependant, les scientifiques du laboratoire californien Ils ont essayé de reproduire l’expérience jusqu’à cinq fois sans succès.. Kim Budil, directeur des installations, a déclaré que les capsules n’étaient pas d’aussi haute qualité que celles utilisées en décembre, et qu’à trois des cinq occasions suivantes, la puissance du laser n’était pas aussi élevée. Donc, ne pas obtenir de gain d’énergie net (« allumage » dans l’argot) était quelque chose, c’est le moins qu’on puisse dire, attendu.
Comme si cela ne suffisait pas à refroidir l’enthousiasme des scientifiques, qui voyaient enfin de près un exploit qu’ils recherchaient depuis plus de 50 ans, le magazine scientifique américain Elle vient de publier les données d’ITER, le mégaprojet international (des pays européens – dont l’Espagne – collaborent avec les États-Unis, la Russie, la Chine et l’Inde) pour réaliser la fusion nucléaire, et c’est un trou budgétaire sans fond.
Le magazine prévient que le projet menace d’être celui avec le plus de retards et de dépassements de coûts de l’histoire de la science, dépassant ceux du télescope James Webb. Des rapports obtenus grâce à des poursuites pour transparence révèlent que l’investissement a quadruplé l’estimation initiale, passant de 5 000 à 20 000 millions d’euros.
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Conçu au milieu des années 1980, la construction de ce réacteur expérimental à fusion a débuté en 2006 dans le sud-est de la France. En principe, les premiers tests étaient prévus d’ici une décennie. Maintenant, la date manipulée est 2025… si tout va bien.
Le journaliste Charles Seife affirme que, selon les documents obtenus grâce au US Freedom of Information Act (la loi américaine qui protège le droit d’obtenir des informations d’intérêt public), si en novembre 2021 il était estimé à 17 mois de retard sur le calendrier géré, en Juin c’était déjà 35 mois, donc la date de 2025 est en danger.
« Ni pousses vertes, ni cruche d’eau »
Les déboires, tant scientifiques (Livermore) que techniques (ITER), marquent une année 2023 pessimiste par rapport à une année 2022 bien remplie : aux jalons précités s’ajoute celui du réacteur coréen, KSTAR, qui a réussi à maintenir une réaction à des températures plus élevées à 100 millions de degrés pendant 30 secondes. Cette température, supérieure à celle du Soleil, est nécessaire pour vaincre la force répulsive de deux atomes d’hydrogène et s’unir en une molécule d’hélium.
Cependant, Manuel García Muñozco-directeur du groupe Plasma and Space Sciences and Technologies de l’Université de Séville, l’un des centres européens de recherche sur la fusion les plus avancés, considère que « ni 2022 n’a été une année de tant de pousses vertes ni 2023 une cruche d’eau froide « .
Le physicien minimise les expériences ratées de Livermore qui, pour lui, n’en sont pas du tout : « Ces expériences sont constamment à la limite [de la ganancia neta de energía]mais maintenant ce qu’ils testent, c’est la façon de les optimiser ».
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C’est pourquoi il est sûr qu’en Californie, ils atteindront à nouveau le cap. « Ce qui se passe, c’est que de nouvelles machines sont nécessaires, qui n’ont pas été construites depuis de nombreuses années. » Livermore est un laboratoire vétéran dont la technologie est également vétéran. « Les lasers modernes utilisent beaucoup moins. Avec eux, Livermore obtiendrait de l’énergie nette tous les jours, sans même vouloir« .
En effet, les réacteurs les plus modernes, comme le précité KSTAR ou le chinois EAST » donnent des résultats révolutionnaires, reproduisant des décharges [de energía] pendant des minutes, des temps déjà commerciaux ».
Plus ancien encore que Livermore est le JET, lancé en 1984. »Tout le jus a déjà été extrait pour pouvoir obtenir de l’énergie nette. Ce n’était pas l’objectif de la machine et c’est pourquoi nous avons besoin de nouvelles machines, comme ITER ».
« Nous sommes là grâce à ITER »
Les longs délais de démarrage d’un mégaprojet comme celui-ci sont courants. Le télescope James Webb a commencé son développement en 1996 pour être lancé fin 2021. Le projet du génome humain a été planifié pendant une bonne partie des années 1980, lancé en 1990 et devrait atteindre son objectif en 15 ans. Il ne l’avait fait auparavant (victoire annoncée en 2000 alors qu’il ne s’est achevé qu’en 2003) grâce à l’apport de Craig Venter et de sa société Celera Genomics, qui menaçaient de prendre le relais.
« Nous sommes là où nous en sommes grâce à ITER », explique Muñoz García. « Tous les projets qui émergent actuellement, comme le SPARC du MIT – auquel participe l’ingénieur espagnol Pablo Rodríguez – trouvent leur origine dans ce qui a été découvert grâce à ITER. »
Concernant ce dernier projet, on pense que il commencera à donner de l’énergie nette en 2025, « multipliée par 3 ou 5 fois », grâce à l’utilisation de supraconducteurs à haute température, la prochaine révolution technologique de la fusion. « Ils font que le réacteur consomme beaucoup moins pour produire plus d’énergie. »
Le physicien ne cache pas son optimisme. Après tout le chemin parcouru jusqu’ici, après plus de 50 ans à la recherche de ce qui pourrait être le Graal des énergies, ces déboires ne font que nous rapprocher du but.
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