Les startups de l’énergie de fusion ont attiré une attention et des investissements considérables ces dernières années. Mais la mise sous tension du plus grand réacteur à fusion du monde au Japon montre que les projets à long terme menés par le gouvernement ont encore une longueur d’avance.
La semaine dernière, les scientifiques travaillant sur le réacteur expérimental JT-60SA des Instituts nationaux des sciences et technologies quantiques de la ville de Naka ont réalisé le « premier plasma ». selon Science. Cela signifie en fait que la machine a été allumée avec succès, mais qu’elle est encore loin d’effectuer des tests significatifs ou de produire de l’énergie.
Il s’agit néanmoins d’une étape importante pour un réacteur destiné à ouvrir la voie au réacteur ITER, beaucoup plus grand, en cours de construction en France, qui devrait être le premier du genre à produire plus d’énergie qu’il n’en consomme. Les deux projets font partie d’un accord conclu en 2007 entre le Japon et l’UE pour coopérer dans la recherche sur la fusion, et les enseignements tirés de l’exploitation du JT-60SA guideront le développement d’ITER.
Le réacteur suit une conception bien établie connue sous le nom de tokamak, qui comporte une chambre en forme de beignet entourée d’aimants supraconducteurs enroulés. Ces aimants sont utilisés pour générer de puissants champs magnétiques capables de contenir un nuage extrêmement chaud de gaz ionisé appelé plasma. Dans ce cas, le plasma est constitué d’hydrogène et de son isotope deutérium.
Lorsque les températures deviennent suffisamment élevées, les atomes du plasma fusionnent, générant d’énormes quantités d’énergie sous forme de rayonnement et de chaleur. Celle-ci est absorbée par les parois du réacteur et utilisée pour transformer l’eau en vapeur qui peut entraîner une turbine pour créer de l’électricité.
Le JT-60SA mesure 15,5 mètres de haut et peut contenir 135 mètres cubes de plasma, ce qui en fait le plus grand tokamak construit à ce jour, mais il est encore loin de fonctionner comme une centrale électrique. Comme pour ses prédécesseurs, réaliser la fusion nécessitera beaucoup plus de puissance que celle générée par la réaction.
Mais le nouveau réacteur n’est pas censé atteindre le seuil de rentabilité énergétique. Sa mission est de servir de banc d’essai pour ITER, actuellement en construction à Cadarache, dans le sud de la France, en aidant à étudier la stabilité du plasma et son impact sur la production d’énergie. ITER sera presque deux fois plus grand que le JT-60SA et pourra contenir 830 mètres cubes de plasma.
Une fois pleinement opérationnel, ITER devrait générer 500 mégawatts d’énergie à partir de son plasma tout en n’utilisant que 50 mégawatts pour le chauffer. Il n’est pas conçu pour produire de l’électricité à partir de cette énergie, mais réaliser ce type de gain énergétique constituerait une étape cruciale sur la voie des centrales électriques à fusion commerciales.
Le réacteur JT-60SA devrait atteindre sa pleine puissance au cours des deux prochaines années, tandis qu’ITER vise le premier plasma d’ici 2025 et sa pleine exploitation d’ici 2035. Mais les deux projets ont connu des retards importants et ont dû régulièrement mettre à jour leurs calendriers, contribuant ainsi à la fusion. la réputation de l’énergie électrique en tant que technologie qui sera perpétuellement dans 20 ans.
Entre-temps, une nouvelle récolte de startups de l’énergie de fusion a émergé avec des horaires beaucoup plus agressifs. Des sociétés comme Commonwealth Fusion Systems pensent qu’elles pourraient avoir un centrale à fusion en activité opérationnel au début des années 2030, et Helion Energy a signé un accord contrat d’achat d’énergie avec Microsoft pour commencer à fournir de l’électricité dès 2028.
Ces entreprises parient qu’elles peuvent dépasser les initiatives gouvernementales plus lourdes qui ont mis en œuvre un processus lent et régulier au fil des décennies. Il reste à voir si ces objectifs ambitieux se concrétiseront, et il convient de rappeler la seule facilité à atteindre un gain énergétique net Le laboratoire national Lawrence Livermore est actuellement dans une réaction de fusion.
Mais disposer d’investissements privés et publics dans l’énergie de fusion ne peut être qu’une bonne chose. Plus il y aura de personnes travaillant sur le problème, plus vite il aura des chances d’être résolu.
Crédit d’image : Moteur Akyurt / Pixabay
