La fusion est le Saint Graal de l'énergie propre, et elle vient de faire une percée majeure

Les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie ont fait une importante percée dans la technologie de fusion nucléaire, qui exploite l'énergie libérée lorsque deux atomes d'hydrogène sont fusionnés pour former de l'hélium. Le 5 décembre, ils ont réalisé ce que l'on appelle «l'allumage», ce qui signifie que plus d'énergie a été produite à partir d'une réaction de fusion qu'il n'en fallait pour que la réaction se produise en premier lieu. Il s'agit d'un grand pas en avant pour ce qui pourrait être l'une des plus importantes sources d'énergie propre à l'avenir.

L'expérience réussie s'est déroulée au National Ignition Facility de Livermore, en Californie, qui abrite la plus grande installation de fusion laser au monde. Plus tôt ce mois-ci, des lasers ont été pointés sur un minuscule cylindre d'or contenant un diamant sphérique, à l'intérieur duquel se trouvaient des isotopes d'hydrogène, du deutérium et du tritium. Ceux-ci ont été chauffés à des températures extrêmes jusqu'à ce qu'ils se combinent pour produire de l'hélium.

Ce processus de fusion de deux ou plusieurs noyaux atomiques pour former un seul noyau plus lourd libère de l'énergie, qui peut ensuite être utilisée pour générer de l'électricité. La fusion est surtout connue pour alimenter le soleil et d'autres étoiles, mais à l'avenir, elle pourrait également être utilisée pour alimenter la plupart de nos besoins énergétiques ici sur terre. C'est probablement la seule forme d'énergie propre à l'horizon à l'heure actuelle qui a le potentiel de révolutionner véritablement notre consommation d'énergie, fournissant une abondance d'énergie.

Il s'agit du premier cas connu d'inflammation, qui génère plus d'énergie que la réaction. Malgré la percée, il y a un certain nombre de défis qui devront être surmontés avant que l'électricité de votre maison provienne d'une centrale à fusion nucléaire.

Les premiers sont des défis technologiques. L'installation NIF utilise toujours plus d'énergie du réseau qu'elle n'en récupère en termes de puissance de la réaction. Cela va devoir changer, ce qui signifie que l'efficacité de l'ensemble de l'opération va devoir augmenter de plusieurs ordres de grandeur. L'allumage n'est qu'un premier pas vers la viabilité commerciale. Pour que la fusion devienne une réalité pratique, la réaction devra devenir véritablement autonome, car une réaction de fusion en alimente une autre et une autre.

Ensuite, il y a le coût. Tritium en particulier est cher et rare, et ces intrants ne tiennent même pas compte du coût de construction de l'installation de fusion. De plus, on ne sait pas quelle approche est la meilleure façon de produire une réaction de fusion en chaîne. Les lasers ne sont qu'une méthode parmi d'autres pour gérer une réaction qui peut atteindre des températures de plusieurs millions de degrés centigrades. Les aimants sont une autre méthode courante, utilisée pour créer un champ magnétique puissant qui confine un plasma chaud lorsqu'il tourne autour d'une chambre à vide appelée tokamak. La grande variété des différentes méthodes de fusion suggère que beaucoup plus d'expérimentation est nécessaire.

Même les projections les plus optimistes sont qu'une usine de fusion ne sera pas mise en service avant les années 2030. Les gens du ministère de l'Énergie disent que ce sera «décennies” avant que la fusion commerciale ne soit une réalité. Cela dit, le DOE espère avoir une usine pilote opérationnelle au début des années 2030, et la vraie chose pourrait arriver peu de temps après.

Cependant, le changement climatique est déjà un problème majeur, car ses impacts sont se faire sentir autour du monde. Une avancée majeure en matière de fusion pourrait être la solution, mais les sceptiques ont raison de souligner que les as du MIT et de Cal-Tech n'avancent tout simplement pas assez vite. Le monde les attend avec impatience. Peuvent-ils transformer la paille figurative en or ? Seul le temps nous le dira, mais pour ma part, je crois qu'ils ont ce qu'il faut pour le faire.