Si nous parvenons à mettre au point la technologie adéquate, la fusion nucléaire promet de nous fournir toute l’énergie propre que nous pourrions désirer. C’est pourquoi les chercheurs du monde entier s’efforcent de perfectionner la science pour rendre cette technologie viable.
La fusion nucléaire consiste essentiellement à reproduire sur Terre les réactions chimiques du Soleil – ou à “embouteiller une étoile”, comme on l’appelle souvent. Ce n’est pas une tâche facile, et la vidéo ci-dessus de Kurzgesagt – In a Nutshell explique à la fois l’incroyable potentiel et les énormes défis à relever.
Au cœur de la fusion nucléaire se trouve un processus où les atomes deviennent si chauds qu’ils sont dépouillés de leurs électrons, laissant électrons et noyaux rebondir librement dans un plasma.
Lorsque ces noyaux atteignent une certaine température – environ 14 000 000 °C (25 200 032 °F) dans le cas du Soleil – ils fusionnent, libérant les grandes quantités d’énergie qui alimentent le Soleil et pourraient un jour fournir des quantités illimitées d’énergie sur Terre.
Le Soleil réussit cette réaction thermonucléaire grâce à son énorme masse, qui entraîne une pression énorme et des températures incroyablement élevées à l’intérieur de son noyau. Mais comment recréer la même pression et la même température dans un réacteur de fabrication humaine ?
Il existe deux approches principales. La première, le confinement magnétique, utilise des champs magnétiques pour comprimer le plasma à l’intérieur d’un conteneur en forme de beignet – des électroaimants supraconducteurs sont refroidis à l’hélium liquide jusqu’à quelques degrés du zéro absolu.
La machine ITER en France est un exemple d’un tel dispositif.
La seconde approche, le confinement inertiel, utilise des lasers surpuissants (vous comprenez pourquoi la fusion nucléaire est coûteuse).
Les impulsions de ces lasers sont dirigées sur les pastilles de combustible, les rendant brièvement suffisamment chaudes et denses pour qu’elles fusionnent. Le National Ignition Facility aux États-Unis est l’un des lieux où se déroulent ces types d’expériences.
Les scientifiques voient déjà la fusion se produire dans ces machines complexes. Le problème est que les réactions nécessitent beaucoup plus d’énergie qu’elles ne peuvent en produire, ce qui n’est pas idéal pour une future source d’énergie.
En fait, personne n’est sûr de pouvoir un jour fabriquer un réacteur de fusion nucléaire viable sur Terre, mais la possibilité de disposer d’une énergie pratiquement illimitée et respectueuse de l’environnement signifie que nous allons continuer à essayer pendant un certain temps encore.
Comme l’explique la vidéo, avec la fusion nucléaire, un verre d’eau de mer pourrait fournir autant d’énergie qu’un baril de pétrole, sans pratiquement aucun déchet. Cela vaut la peine d’être étudié.
La fusion nucléaire ne produit pas d’émissions de dioxyde de carbone, contrairement aux combustibles fossiles, et ne crée qu’une très faible quantité de déchets radioactifs par rapport à la fission nucléaire. De plus, ce type de réaction ne présente aucun risque de fusion.
Mais il y a un autre problème : il faut des isotopes spéciaux de l’hydrogène, appelés deutérium et tritium, pour alimenter ces réactions, et si le deutérium est stable et abondant dans l’eau de mer, le tritium est radioactif et considéré comme très rare.
la Lune, grâce à des dépôts provenant de millions d’années de vents solaires. L’hélium 3 est un substitut possible du tritium et, bien qu’il soit également très rare sur Terre, les scientifiques pensent qu’il peut être trouvé en grandes quantités sur la Lune
Si nous pouvons le collecter – une nouvelle base lunaire, quelqu’un ? – il pourrait alimenter la Terre avec le deutérium pendant des milliers d’années.
C’est une idée séduisante, qui nous donne beaucoup d’espoir pour l’avenir. Nous comptons sur toi, science.