Carlos Hidalgo reconnaît que cette année, ils ne pourront pas acheter une partie des équipements qu’ils avaient prévus en raison de l’augmentation de la facture d’électricité. Paradoxalement, il dirige le centre espagnol qui nous offrira une source d’énergie bon marché, propre et inépuisable.
« Nous avons appliqué des restrictions de consommation d’énergie, c’est pourquoi je porte habituellement une écharpe, car il fait frais ici », explique-t-il. Hidalgo est à la tête du Laboratoire espagnol de fusion nucléaire-Ciemat, adjacent au campus de la ville universitaire de Madrid et à proximité des montagnes, où EL ESPAÑOL s’est approché pour voir de première main la contribution espagnole au rêve mondial de réaliser le nucléaire la fusion. « Un rêve que mes filles pourront voir », dit le scientifique avec une conviction absolue.
Le cœur de ce projet en Espagne est le TJ-II, un « stellarator flexible de type hellac de taille moyenne ». Ce charabia apparent décrit un beignet de 1,5 mètre de diamètre vide à l’intérieur où les particules d’hydrogène atteignent des températures 10 fois supérieures à celles du centre du Soleilnécessaire pour que deux particules de même charge électrique surmontent la force répulsive et fusionnent, libérant une grande quantité d’énergie.
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Atteindre une température aussi élevée est essentiel pour réaliser la fusion nucléaire et, justement, Hidalgo est une éminence dans ce domaine. Il est lié au Ciemat, le Centre de recherche énergétique, environnementale et technologique, depuis sa création en 1986 : il est l’héritier de l’ancien Conseil de l’énergie nucléaire, l’organisme chargé de superviser la recherche atomique depuis les années 1950, dont un projet de bombe qui n’a jamais commencé.
L’armée de la junte a cédé la place aux scientifiques de Ciemat et au réacteur JEN-1, l’un des premiers en Espagne, qui a été démantelé en 2007 et dont le bâtiment, hermétiquement fermé, est visible de n’importe quel point du complexe tel un invité de pierre, il l’a fait pour un large éventail de sources d’énergie, de la fission nucléaire – encore à l’étude – aux énergies renouvelables.
Carlos Hidalgo, directeur du National Fusion Laboratory-Ciemat, à propos du TJ-II. Esteban Palazuelos
Depuis plus de deux décennies, la star du Ciemat est le TJ-II. Il attire chaque année des scientifiques du monde entier pour étudier le comportement des plasmas magnétiquement confinés, car à de telles températures, il est impossible qu’un matériau contienne les particules qui tournent à l’intérieur du beignet.
Le physicien nucléaire connaît déjà les questions que nous allons lui poser. « Comment atteint-on cette température ? Eh bien nous utilisons deux méthodes : l’élégance et la force brute« . Le premier d’entre eux le compare à un swing : si vous voulez balancer plus, vous devez le pousser à la même vitesse. » C’est ce qu’on appelle le phénomène de résonance : si vous voulez que le système absorbe de l’énergie, vous avez appliquer une force à la même fréquence ». Cette force est appliquée par des impulsions électriques contrôlées.
La deuxième méthode, celle de la force brute, est basée sur un accélérateur de particules. « Nous avons généré un faisceau très énergétique d’atomes d’hydrogène et l’avons injecté dans la chambre », un jet qui fait tourner les électrons à des vitesses vertigineuses.
Le TJ-II est entouré d’un appareillage divers permettant d’effectuer toutes sortes de mesures. Esteban Palazuelos
Autour du tore – c’est ainsi que la forme du beignet est appelée en termes géométriques – il y a une myriade de boîtes, de câbles, de ressorts et d’ordinateurs qui servent à mesurer ce qui se passe à l’intérieur de la chambre à vide. Chaque année, au cours de deux campagnes qui durent plusieurs mois, le TJ-II prend vie et les scientifiques peuvent effectuer toutes les mesures auxquelles ils peuvent penser.
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Car, malgré les restrictions énergétiques, l’agenda du TJ-II n’a pas changé. Hidalgo avoue avoir dû réajuster les budgets du laboratoire pour faire face à la facture d’électricité, mais ils ne sont pas allés jusqu’à l’éteindre comme ils ont dû le faire en Suisse avec le Large Hadron Collider.
Et c’est que la science n’ignore pas ce qui se passe dans le monde, y compris les grands conflits internationaux. « Deux mois avant que le gouvernement russe ne décide d’envahir l’Ukraine, Nous étions au Ciemat avec des chercheurs du Kurchatov Institute (Russie) et du Kharkov Institute (Ukraine)», se souvient Hidalgo.
Un opérateur travaillant sur le TJ-II. Esteban Palazuelos
Le même jour que l’invasion a commencé, le 24 février de l’année dernière, il a reçu deux messages de deux des scientifiques de ce dernier. « Ça faisait 30 ans qu’ils collaboraient avec nous, j’ai été chez eux, je connais leurs enfants« . Hidalgo évite de donner des détails sur la manière dont ils ont pu les embaucher et les faire venir en Espagne mais souligne que « nous avons accepté des chiffres tout à fait légaux ». Le 10 mars, le premier des enquêteurs est arrivé, et le 15, le second.
Le programme européen de fusion nucléaire, EUROfusion, ne permet pas de collaboration avec des groupes russes à la suite de l’invasion, mais le physicien reconnaît que, sur le plan personnel, il a pu s’entretenir avec des collègues russes « en dehors du Ciemat et via des e-mails privés, sans communiquer avec aucune institution russe ».
Carrière scientifique et commerciale
La course à la fusion nucléaire est plus vive que jamais. En février de l’année dernière, juste une semaine avant le début de l’invasion russe de l’Ukraine, le Joint European Torus du Royaume-Uni a annoncé qu’il avait atteint un record pour la puissance générée par la fusion nucléaire : 59 mégajoules pendant cinq secondes. Et en décembre, le Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, aux États-Unis, a franchi une étape historique : générer plus d’énergie à partir de la fusion nucléaire qu’il n’en a été consommé dans le processus.
C’est une période passionnante dans la recherche sur cette forme d’énergie. Il est à portée de main et ce n’est qu’une question de temps pour surmonter les barrières technologiques qui se dressent pour y parvenir. Ainsi, dans un champ de recherche soutenu pendant des décennies uniquement et exclusivement par des financements publics, de plus en plus d’entreprises ont commencé à se rapprocher.
David Rapisarda, directeur de la division technologique du National Fusion Laboratory, à côté d’un circuit de métaux liquides pour la recherche. Esteban Palazuelos
C’est un changement de paradigme auquel les grands centres n’étaient pas préparés et ont été contraints de proposer de nouvelles formes de collaboration avec le secteur privé. « Les centres publics ne peuvent pas donner nos connaissances au premier arrivé, premier servi« , affirme Hidalgo. « C’est une étape très intéressante qui commence maintenant. »
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Au Ciemat, ils ont parcouru une partie du chemin. Au cours des 15 dernières années, le retour réalisé sur les contrats industriels remportés par les entreprises espagnoles grâce à la collaboration avec de grands projets d’astronomie, de physique des particules et de fusion nucléaire a été de 1 600 millions d’euros, dont 1 300 correspondent à des projets liés à la fusion nucléaire. « Nous avons investi 30 millions et maintenant nous avons un retour de 1 300 !«
Nous avons quitté le vaisseau qui abrite le TJ-II et sommes entrés dans la salle de contrôle, une grande salle longue pleine de tables avec des ordinateurs. La porte rouge qui relie les deux salles reste ouverte mais se refermera en avril, lorsque la prochaine campagne d’expérimentations débutera.
Les boutons rouges de la salle de contrôle. Esteban Palazuelos
« Il y a des particules énergétiques qui émettent des radiations », précise Hidalgo, qui nous calme rapidement : après d’intenses mesures dans tous les recoins, « la zone est classée comme non radioactive ». Le seul danger est pour les personnes qui ont des stimulateurs cardiaques, mais pas par rayonnement mais par des champs magnétiques, qui peuvent affecter le fonctionnement de l’appareil. C’est pourquoi tous les travailleurs qui en avaient un ont été transférés dans d’autres bâtiments du complexe.
Comme une salle de guerre des films, dans la salle de contrôle du National Fusion Laboratory, il y a aussi deux gros boutons rouges, dont l’un avec une clé. Appuyer dessus interrompt la fonction du TJ-II. Heureusement, ils n’ont été touchés qu’une seule fois, au début de ce siècle, lorsqu’un petit incendie a été détecté.
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Heureusement, le complexe Ciemat dispose de sa propre brigade de pompiers. « En deux minutes, j’étais là et le feu était arrêté », raconte le physicien. En souvenir, il y a une tache sombre sur l’un des murs du navire qui n’a pas été peinte « pour se rappeler que la sécurité passe avant tout ».
Cette tache est l’un des plus grands dangers associés à la recherche sur la fusion nucléaire. C’est un avertissement, mais il est certainement loin du potentiel catastrophique démontré par la fission nucléaire. L’énergie du futur est sûre, elle ne provoquera pas de fusions nucléaires ni de déchets radioactifs éternels. Et à côté des montagnes madrilènes, ils travaillent pour rendre cela possible.
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