Avec son enchevêtrement de tuyaux et de pompes menant à un pot métallique de la taille d’un bâtiment de cinq étages, la machine japonaise JT-60SA ressemble à un œil non averti comme un engin de science-fiction des années 1970.
Mais à l’intérieur se trouve un récipient en forme de beignet dans lequel des expériences réalisées à des millions de degrés pourraient contribuer à débloquer une source d’énergie sans carbone, inépuisable et sûre pour l’avenir : la fusion nucléaire.
« L’énergie de fusion, la puissance derrière le Soleil et les étoiles, est un grand prix pour la recherche énergétique depuis des décennies, depuis les premières tentatives dans les années 1950 et 1960 pour trouver un moyen de reproduire cette puissance du Soleil ici sur Terre », « , a déclaré à l’ le chef du projet, Sam Davis, lors d’une récente tournée.
« Non seulement (la fusion) est exempte de gaz à effet de serre et de déchets nucléaires à vie longue, mais elle est également compacte, ne couvre pas l’ensemble du paysage et peut générer des quantités d’énergie industriellement utiles », a déclaré l’ingénieur anglo-allemand.
Contrairement à la fission, technique actuellement utilisée dans les centrales nucléaires, la fusion consiste à combiner deux noyaux atomiques au lieu d’en diviser un, générant ainsi de grandes quantités d’énergie.
Le processus est sûr et il n’y a pas de sous-produits nocifs comme des matières fissiles pour une arme nucléaire ou des déchets radioactifs dangereux qui mettent des milliers d’années à se dégrader, affirment ses partisans.
Plasma tourbillonnant
Il a fallu 15 ans pour construire à Naka, au nord-est de Tokyo, le JT-60SA mesure 15,5 mètres (51 pieds) de haut et 13,7 mètres (45 pieds) de large, comprenant un vaisseau dit tokamak capable de contenir du plasma tourbillonnant chauffé à des millions de degrés. .
À l’intérieur de l’installation, inaugurée en décembre, l’objectif est de fusionner des noyaux d’isotopes d’hydrogène en un atome d’hélium, libérant ainsi de l’énergie et imitant le processus qui se déroule à l’intérieur du Soleil et des étoiles.
« Avec seulement un gramme (0,04 once) d’un mélange de carburant… nous pouvons obtenir une énergie équivalente à huit tonnes de pétrole », a déclaré Takahiro Suzuki, chef de projet adjoint pour la partie japonaise du projet conjoint avec l’Union européenne.
Mais malgré des décennies d’efforts, la technologie en est encore à ses balbutiements et est très coûteuse.
Actuellement la plus grande installation de ce type en activité, le JT-60SA est le petit frère et le cobaye du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) en construction en France.
Selon les médias, ITER, un projet mené par six pays et l’Union européenne, a des années de retard et pourrait coûter jusqu’à 40 milliards d’euros (42,3 milliards de dollars), bien plus que prévu initialement.
Le Saint Graal de ces deux projets, ainsi que d’autres dans le monde, est de développer une technologie qui libère plus d’énergie que nécessaire pour l’alimenter, et ce à grande échelle et pendant une période prolongée.
L’exploit du « gain net d’énergie » a été réussi en décembre 2022 au National Ignition Facility du Lawrence Livermore National Laboratory aux États-Unis, qui abrite le plus grand laser du monde.
« Flash dans une canette »
Mais l’installation américaine utilise une méthode différente de celle d’ITER et du JT-60SA, connue sous le nom de fusion par confinement inertiel, dans laquelle des lasers à haute énergie sont dirigés simultanément vers un cylindre de la taille d’un dé à coudre contenant de l’hydrogène.
« Le confinement magnétique, et en particulier les tokamaks, comme le JT-60SA, sont beaucoup plus applicables au fonctionnement d’une centrale électrique en régime permanent, à une production d’énergie stable dont nous aurions besoin », a déclaré Davis.
« Ce n’est pas qu’un éclair dans une boîte de conserve. »
Mais avec le record mondial établi par la Chine pour chauffer le plasma à la température requise – 120 millions de degrés Celsius (216 millions de degrés Fahrenheit) – en seulement 101 secondes actuellement, il reste encore un long chemin à parcourir.
« La fusion nucléaire peut certainement contribuer au futur mix énergétique. Il est très difficile de dire exactement à quelle échelle de temps. Cela dépendra en fin de compte du montant investi dans ce domaine (et) de la volonté de la société de poursuivre cette solution comme solution. » dit Davis.
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