Le ministère américain de l'Énergie a annoncé une avancée significative dans la recherche sur la fusion nucléaire le 13 décembre 2022. Des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), en Californie, ont mené avec succès une expérience de fusion qui a produit plus d'énergie qu'elle n'en a consommé, une étape connue sous le nom d'énergie nette. gagner.
Fonctionnement de l'expérience de fusion
L’expérience a utilisé une méthode appelée fusion par confinement inertiel (ICF), dans laquelle de puissants lasers sont utilisés pour comprimer et chauffer une minuscule pastille de combustible composée de deutérium et de tritium, des isotopes de l’hydrogène. Cette compression crée des températures et des pressions extrêmes qui provoquent la fusion des noyaux des isotopes de l’hydrogène, libérant ainsi une grande quantité d’énergie.
Pourquoi le pouvoir est-il encore dans des décennies
Même si l’expérience de gain énergétique net constitue une avancée majeure, la voie vers des centrales électriques à fusion commerciales se heurte encore à des défis importants. Certaines des raisons pour lesquelles la puissance de fusion généralisée n’est pas encore disponible dans des décennies incluent :
1. Répliquer l'expérience :L'expérience réussie au LLNL a été réalisée dans des conditions de laboratoire soigneusement contrôlées. La reproduction des résultats à plus grande échelle et la cohérence du processus de fusion nécessiteront des recherches supplémentaires et des progrès techniques.
2. Défis d'ingénierie :Développer les solutions d’ingénierie nécessaires à une centrale électrique à fusion pratique est une entreprise complexe. Cela implique la conception et la construction de composants spécialisés, tels que des lasers, des cibles et des systèmes de confinement, capables de résister à la chaleur et aux rayonnements extrêmes produits par les réactions de fusion.
3. Science des matériaux :Trouver des matériaux capables de résister aux conditions intenses à l’intérieur d’un réacteur à fusion est un défi crucial. Ces matériaux doivent être capables de supporter des températures extrêmes, un flux de neutrons élevé et d’autres conditions difficiles sans se dégrader ni devenir radioactifs.
4. Contrôle du plasma :Le contrôle et le maintien du plasma de fusion sont un processus complexe qui nécessite un contrôle précis de la température, de la densité et d'autres paramètres. Affiner et maintenir ce contrôle dans des conditions de fonctionnement pratiques nécessitera des recherches approfondies.
5. Coût et efficacité :Rendre l’énergie de fusion économiquement viable constitue un obstacle de taille. Les expériences de fusion actuelles sont très gourmandes en énergie, et réduire l’apport énergétique tout en améliorant l’efficacité globale sera essentiel pour la viabilité commerciale.
Malgré ces défis, la réussite de l’expérience de gain net d’énergie constitue une étape importante qui renforce la confiance dans le potentiel de la fusion en tant que source d’énergie propre, sûre et abondante. Il revigore la communauté internationale des scientifiques et des ingénieurs travaillant sur la recherche sur la fusion et propulse la quête d’une énergie de fusion pratique un peu plus près de la réalité.
