La fusion nucléaire est un processus qui combine des atomes pour libérer une immense quantité d’énergie, le même phénomène qui alimente le soleil et les étoiles. Si la fusion nucléaire dans l’espace ne nécessite pas d’équipement complexe, la reproduction de ces conditions sur Terre nécessite un contrôle précis pour maintenir le processus et exploiter l’énergie utilisable.
Le défi auquel sont confrontés les chercheurs consiste à comprendre et à gérer de puissantes explosions de haute énergie connues sous le nom de modes localisés de périphérie (ELM). S'ils ne sont pas contrôlés, les ELM libèrent à plusieurs reprises des bouffées de chaleur vers les parois des machines à fusion, susceptibles de fondre ou de provoquer l'usure des instruments environnants. Sans une gestion appropriée, les ELM peuvent potentiellement endommager les mécanismes internes de ces installations, empêchant ainsi la viabilité à long terme de l’énergie de fusion pratique.
La percée expérimentale a eu lieu lors de l’expérience de fusion ASDEX Upgrade située à l’Institut Max Planck de physique des plasmas en Allemagne. En utilisant une technique de chauffage sophistiquée appelée « diverteur ergodique dynamique », l'équipe dirigée par des scientifiques du consortium EUROfusion a découvert que certaines configurations et timings de champ magnétique dans la région du diverteur de la machine à fusion pouvaient réguler les ELM. À l’aide de modèles informatiques et de capteurs sophistiqués, ils ont découvert que des configurations soigneusement conçues déclenchaient des ELM plus petits et plus faibles ou empêchaient totalement leur apparition.
Parvenir au contrôle des ELM représente une étape importante tant pour la recherche en physique fondamentale que pour le développement pratique de l’énergie de fusion. Auparavant, le caractère incontrôlé de cette libération à haute énergie était considéré comme l’un des défis les plus importants pour le développement de machines à fusion fiables nécessaires à la production d’énergie.
Bien qu'il soit essentiel de souligner que la réalisation d'une énergie de fusion durable nécessite encore des améliorations techniques et des optimisations expérimentales supplémentaires, cette avancée rapproche le monde de la réalisation d'une source d'énergie propre et illimitée qui pourrait aider à relever les défis énergétiques mondiaux urgents. La capacité de contrôler les ELM est cruciale pour les futurs modèles de réacteurs à fusion tels qu'ITER, le réacteur tokamak expérimental le plus grand et le plus coûteux au monde (coût estimé :au moins 20 milliards d'euros) en construction en France. ITER, une collaboration entre plusieurs pays visant à démontrer la durabilité scientifique à long terme, pourrait à terme ouvrir la voie aux réacteurs à fusion commerciaux dans les années à venir.
