Visualisation du réacteur de fusion SPARC. Il a une capacité de 20% d'ITER et sa taille est 65 fois plus petite. Figure: Ken Filar / MITLa fusion thermonucléaire guidée est le véritable Saint-Graal de l'énergie. Si les physiciens apprennent à maintenir le plasma dans un piège magnétique et à dépenser moins d'énergie sur les aimants que ce qui est libéré à la suite de la réaction, alors l'humanité recevra une source presque inépuisable d'énergie propre, et les combustibles fossiles provenant des hydrocarbures et de l'uranium peuvent être oubliés comme un cauchemar (d'autant plus que les stocks ne seront pas suffisants pour longtemps).
Aujourd'hui, l'humanité consomme 22 255 TWh d'électricité par an (en moyenne
3052 kWh par personne dans le monde, en Russie - 6 588 kWh, aux États-Unis - 12 833 kWh, en Haïti - 40 kWh par personne). La consommation augmente chaque année et les sources fossiles cesseront tôt ou tard (le même uranium 235 reste pendant environ 50 ans).
Par conséquent, il est maintenant nécessaire de se préparer à la fin de l'ère de l'utilisation des types de combustibles fossiles - et d'envisager des options alternatives. Il peut s'agir de réacteurs au thorium, d'éleveurs de plutonium à neutrons rapides, de panneaux solaires (pour satisfaire les besoins de l'humanité, il suffit de collecter 0,5% de l'énergie solaire tombant sur la Terre) et ainsi de suite. Mais la fusion nucléaire est une solution cardinale au problème, car elle représente potentiellement une source d'énergie inépuisable pour le développement de l'Univers en général. La fusion nucléaire fournira non seulement les besoins énergétiques actuels de l'humanité, mais fournira beaucoup plus d'énergie. Nous devons penser où le dépenser.
Des tentatives de création d'un réacteur thermonucléaire en état de marche ont été faites à plusieurs reprises. Depuis 2007, la construction d'ITER (réacteur expérimental thermonucléaire international) est en cours, mais le projet a considérablement perdu la trace de 5 milliards de dollars et les délais ont été reportés à plusieurs reprises.
D'autres expériences de fusion thermonucléaire sont également en cours, mais jusqu'à présent, elles sont loin d'être réelles. Maintenant, l'un d'eux a rejoint. Les physiciens nucléaires du Massachusetts Institute of Technology (MIT), en collaboration avec la nouvelle société Commonwealth Fusion Systems, ont
annoncé le début d'une nouvelle expérience , dans laquelle ils promettent de construire un prototype fonctionnel d'un réacteur à fusion en seulement 15 ans, c'est-à-dire d'ici 2033. Commonwealth Fusion Systems a attiré 50 millions de dollars d'investissement du géant italien de l'énergie Eni pour mener à bien les travaux.
Le chef de projet est Bob Mumgaard, et il a été nommé directeur exécutif d'une entreprise privée. «Nous nous efforçons d'avoir une centrale électrique [fusion] en état de fonctionnement pour lutter contre le changement climatique. Nous pensons que nous avons les connaissances scientifiques, la vitesse et l'échelle pour commencer à fournir de l'énergie de fusion propre au réseau après 15 ans », a
déclaré Mamgaard. C'est une déclaration très ambitieuse, disent les experts.
Dans les discussions sur la fusion thermonucléaire, il est généralement d'usage de parler d'un horizon de 30 ans ou plus. Mais l'équipe du MIT estime qu'elle peut réduire de moitié le temps en utilisant de nouveaux matériaux supraconducteurs dans la production d'aimants lourds. Nous parlons d'un matériau supraconducteur à partir d'une bande d'acier recouverte d'oxyde d'yttrium-baryum-cuivre (YBCO, i-be-ku). Après la découverte de ce matériau en 1987, il est devenu le premier supraconducteur avec une température critique de plus de 77 K, ce qui a rendu possible l'utilisation industrielle des supraconducteurs, car pour la première fois, ils pouvaient utiliser de l'azote liquide relativement bon marché pour les refroidir.
YBCO vous permet de concevoir des aimants ultra puissants beaucoup plus petits qu'auparavant. Pour commencer, le MIT prévoit de produire un prototype de réacteur de 100 MW, mesurant à peine 1/65 d'ITER, en 10 ans. Il émettra de l'énergie en impulsions de 10 secondes - il n'est pas prévu de convertir la chaleur en électricité, mais les scientifiques estiment que l'énergie fournie sera environ le double du coût de chauffage du plasma. Dans ce cas, l'expérience est considérée comme réussie. Ensuite, la construction d'un réacteur de 200 MW commencera par un générateur qui alimente en électricité le réseau commun. Si le projet est achevé avec succès dans la période déclarée de 15 ans, ce sera peut-être la première au monde dans une centrale électrique à fusion réelle.
Le réacteur de fusion fonctionne à l'hydrogène. Contrairement à l'uranium et aux hydrocarbures, c'est une source de combustible presque infinie.