Une « avancée technologique majeure ». Voilà comment les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont défini leur découverte aux journalistes du monde entier hier. Ces chercheurs travaillent depuis des années sur la fusion nucléaire. Ils viennent de réussir une production d’énergie nette, rendant l’opération rentable.
La fusion nucléaire : c’est quoi ?
Vous êtes-vous déjà demandé comment le Soleil, à des millions de kilomètres de la Terre, pouvait produire assez d’énergie pour nous chauffer avec ses rayons ? La réponse se trouve dans la fusion nucléaire. Ce procédé est en marche naturellement au cœur de notre astre.
Les conditions de pression et de température sont si extrêmes que les atomes de matière fusionnent entre eux, produisant une quantité folle d’énergie. Cette fusion nucléaire, l’Homme tente depuis des décennies de la reproduire sur Terre. Ernest Rutherford, un physicien néo-zélandais, fut le premier au cours des années 30 à tenter de mettre en place une fusion nucléaire.
En pleine guerre froide, la fusion nucléaire devient un enjeu stratégique. Les Soviétiques développent une technologie, les tokamaks. Ce procédé est aujourd’hui toujours utilisé au sein du projet international ITER (réacteur thermonucléaire expérimental international) dont le plus grand centre d’Europe est basé en France.
Une grande première
Si de premières fusions nucléaires sont réussies dès les années 50, les scientifiques doivent s’avouer vaincus sur un point. Ils ont toujours besoin de plus d’énergie pour « réunir les conditions favorables à la fusion » que celle dégagée par la fusion elle-même. Autrement dit, l’opération n’est pas rentable.
Ce frein technologique empêche aujourd’hui encore le développement de réacteurs à fusion nucléaire civile. Ces derniers n’auraient un intérêt qu’en étant rentables énergiquement. C’est justement là que les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory ont fait fort.
Ils ont été les premiers à mettre la main sur une production d’énergie nette. Ils ont réussi à consommer moins d’énergie (2,1 mégajoules) qu’ils n’en ont produit (2,5 mégajoules). Cette réussite est notamment due à l’utilisation d’une nouvelle méthode de travail, visiblement plus économe.
Une nuance dans la méthode
Les tokamaks soviétiques ont la particularité d’utiliser des aimants capables de « fixer » le plasma dans un état permettant la fusion nucléaire. Pour en savoir plus sur cette façon de procéder, nous vous invitons à lire le dossier de Journal du Geek sur le sujet.
Les scientifiques du LNLL ont eux décidé d’adopter une tout autre méthode. À la place des bobines de cuivre, ils ont utilisé 192 lasers. Sous l’effet des rayons X, le combustible a fini par imploser, ionisant la matière autour de lui. Elle a alors pris l’état de plasma. La température est de 300 millions de degrés Celsius (200 fois celle du Soleil). La fusion nucléaire peut commencer.
La fusion nucléaire civile : un idéal pour la fin du siècle ?
Si cette production nette donne de l’espoir à tout un secteur de recherche, c’est encore très peu pour espérer faire de la fusion nucléaire commerciale. La grande révolution de nos réacteurs n’aura pas lieu demain, et un niveau de rendement de 20 % n’est clairement pas suffisant pour lancer des constructions de centrales à fusion nucléaire.
La réussite du LNLL est cependant un coup d’arrêt pour le projet ITER. La réussite d’une méthode différente montre qu’une solution tierce existe. Elle n’annihile pas encore les espoirs du laboratoire, mais ce dernier devra se mettre à la page et rattraper son retard dans les prochaines années.
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