La principale critique à l'encontre de la fusion nucléaire a été que son vaste potentiel en tant que source d'énergie commerciale a toujours été hors de portée.

Mais un groupe des meilleurs scientifiques et chercheurs sur la fusion du pays vient de publier un rapport au ministère de l'Énergie qui appelle les États-Unis à construire une usine pilote de fusion d'ici les années 2040. Le rapport de 80 pages, rédigé par le comité consultatif des sciences de l'énergie de fusion, était de deux ans dans la fabrication.

"Ce qui en est vraiment ressorti fortement, c'est le sentiment réel que le portefeuille scientifique de l'énergie de fusion devrait vraiment pivoter vers une mission énergétique et la réalisation de cette mission est le développement et l'exploitation d'une usine pilote de fusion dans les années 2040, " a déclaré Wayne Solomon, qui a été coprésident du comité. "Cette (date cible) est une chose du genre ligne dans le sable."

Le rapport trace une voie stratégique pour les États-Unis alors qu'ils cherchent à développer la fusion nucléaire en tant que source pratiquement illimitée d'énergie sans carbone.

La fusion nucléaire diffère de la fission, qui est le procédé utilisé dans les centrales nucléaires commerciales, comme la centrale nucléaire de San Onofre, aujourd'hui fermée. La fission divise les noyaux des atomes pour créer de l'énergie tandis que la fusion provoque la collision des noyaux d'hydrogène et leur fusion en atomes d'hélium qui libèrent d'énormes quantités d'énergie, libérant essentiellement la même quantité d'énergie que celle qui alimente les étoiles.

La technologie de fusion a joué un rôle essentiel dans le développement de la bombe à hydrogène dans les années 1950, mais un l'application commerciale de la fusion comme source d'énergie attire les scientifiques depuis des décennies.

Alors que les exploitants d'usines de fission doivent faire face à du combustible usé radioactif, ou déchets, qui est laissé derrière, la demi-vie de la plupart des radio-isotopes contenus dans la fusion est inférieure à dix ans et les composants activés dans un réacteur de fusion sont suffisamment faibles pour être recyclés ou réutilisés dans les 100 ans.

Lorsqu'une perturbation survient pendant le processus de fusion, le plasma se refroidit en quelques secondes et la réaction s'arrête, évitant ainsi le risque d'un effondrement ou d'un accident comme celui de Fukushima.

« Il a vraiment beaucoup de potentiel pour répondre aux besoins énergétiques de l'humanité, maintenant et dans le futur, à un niveau que probablement rien d'autre ne peut réellement faire, " dit Salomon, qui est également le directeur de la science et de la technologie pour l'énergie de fusion magnétique chez General Atomics, la société de San Diego longtemps associée à la recherche sur la fusion.

Mais aucun réacteur de fusion commercial n'existe. En réalité, l'énergie de fusion n'a été générée que pendant de très courtes périodes en laboratoire, conduisant à une observation ironique faite au fil des ans par les sceptiques que la fusion en tant que source d'électricité est toujours dans 30 ans.

En 2018, le ministère de l'Énergie a demandé au Comité consultatif des sciences de l'énergie de fusion de proposer une stratégie à long terme pour la fusion en tant que source d'énergie. Le comité a touché de larges pans de la communauté de la fusion et le rapport qui est sorti à la mi-décembre a reçu un large soutien.

En plus de l'appel à une usine pilote dans les années 2040, le comité recommande des installations expérimentales pour mieux comprendre la science et la technologie des plasmas.

Qu'est-ce que le plasma ? Aux températures extrêmes nécessaires à la fusion nucléaire, les électrons sont séparés des noyaux et un gaz devient un plasma, un état ionisé de la matière. L'énergie de fusion et les plasmas sont inextricablement liés, avec un réacteur de fusion nécessitant un « plasma brûlant » confiné et contrôlé en son cœur.

Des progrès dans la science du plasma ont été réalisés à l'installation de fusion nationale DIII-D que General Atomics exploite en tant qu'entrepreneur pour le ministère de l'Énergie. Au DIII-D, une chambre à vide en métal en forme de beignet appelée tokamak est entourée d'aimants incroyablement puissants. Le carburant composé d'isotopes d'hydrogène peut être converti en plasma en chauffant le carburant à plus de 150 millions de degrés Fahrenheit.

Beaucoup plus de progrès dans la fusion sont attendus à ITER, un projet international de plusieurs milliards de dollars en construction en France. Les États-Unis sont l'un des partenaires mondiaux de l'expérience - en fait, General Atomics fournit l'un des éléments clés du projet, qui devrait commencer à fonctionner en décembre 2025.

Mais ITER ne captera pas l'énergie qu'il produira sous forme d'électricité. Plutôt, il espère ouvrir la voie au développement de futures centrales à fusion.

Le rapport du comité consultatif sur les sciences de l'énergie de fusion appelle à s'appuyer sur ce qui sera appris à ITER.

« Il est maintenant temps d'avancer de manière agressive vers le déploiement de l'énergie de fusion, " dit le rapport, qui a été approuvée à l'unanimité par les 22 membres du comité, qui comprenait deux membres de San Diego—Solomon et Christopher Holland à UC San Diego.

Le rapport du comité a averti que les États-Unis risquaient de prendre du retard par rapport aux autres pays dans la recherche sur la fusion, développement et opérations. Mais il n'a pas donné d'estimation du coût d'une usine de fusion pilote ni fait de suggestions de sites potentiels.

A ce stade précoce, Solomon a déclaré que le comité ne voulait pas hasarder une supposition.

« Il existe un très large éventail d'opinions sur le coût d'une installation particulière ou sur ce que sa mission particulière devrait réellement impliquer, " Salomon dit, "Nous avons donc décidé de ne pas emprunter cette voie."

Le rapport est maintenant transmis au bureau des sciences de l'énergie de fusion du ministère de l'Énergie, qui évaluera les recommandations et examinera ce qui devrait être mis en œuvre et les demandes de financement à soumettre au Congrès.

Solomon a déclaré que le rapport avait reçu des "commentaires positifs" de la part des membres du personnel de Capitol Hill. Il y aura un changement au sommet du ministère de l'Énergie, avec le président élu Joe Biden nommant l'ancien gouverneur du Michigan Jennifer Granholm au poste de secrétaire.

"Fusion a généralement eu un fort soutien bipartite, ", a déclaré Salomon. "Et étant donné que la nouvelle administration a manifesté son intérêt pour la lutte contre le changement climatique et autres, J'espère et m'attends à ce que cela reçoive un soutien continu."

2021 L'Union-Tribune de San Diego.
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