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Le futur de la fusion nucléaire

par Etienne Henri
fusion nucléaire

Nous avons vu hier que, pour sa première incursion dans le domaine de l’énergie, Google a choisi de s’emparer d’un des sujets les plus polémiques de ces dernières années : la fusion à froid.

Prenant au mot Stanley Pons et Martin Fleischmann, qui annoncèrent en 1989 avoir détecté une fusion nucléaire lors d’une expérience en laboratoire à température ambiante, les scientifiques de Google ont tenté de reproduire leurs expériences pour statuer une fois pour toutes sur la véracité du phénomène.

Leurs résultats sont sans appel : quatre ans de recherche et 10 M$ plus tard, toujours aucune trace concrète de fusion à froid…

Les difficultés de la méthode scientifique face aux pseudo-sciences

La communauté scientifique s’était penchée sur la question dans les années 1990. Le consensus avait rapidement été établi : la fusion à froid était soit un canular, soit une erreur de mesure lors des premières expériences. Le ministère de l’Energie américain avait d’ailleurs rouvert le sujet en 2003, avant d’arriver à la même conclusion que les équipes de Google.

Seuls quelques adeptes de théories complotistes pensent encore que cette technique avait été étouffée pour protéger les intérêts des grands groupes pétroliers dont le business model serait mis en danger par l’émergence d’une énergie gratuite et illimitée.

Malgré cette nouvelle série d’expériences qui vient confirmer la réalité du terrain, il y a pourtant fort à parier que le sujet ne sera jamais définitivement clos.

Comme le mentionnent avec justesse les chercheurs dans leur article, ne pas parvenir à déclencher une fusion à froid n’est pas la preuve que le phénomène n’existe pas – tout au plus cela indique-t-il qu’il est extrêmement complexe à mettre en œuvre.

Ainsi est faite la méthode scientifique : les expériences doivent être menées encore et encore, et il est impossible de prouver l’inexistence d’un phénomène.

Que la fusion froide existe ou non n’est, finalement, pas la question la plus importante. Si une équipe de chercheurs motivés et bien financés n’arrive pas à en détecter la moindre trace, il n’y a aucune chance que cette « technologie » puisse être utilisée facilement et à grande échelle comme le prétendent ses supporters.

Les vrais progrès de la fusion nucléaire

Que les technophiles ne se désespèrent pas : il reste toutefois d’excellentes nouvelles sur le front des méthodes sérieuses que sont par exemple le confinement inertiel et les tokamaks.

En 2014, les scientifiques du National Ignition Facility (NIF) ont battu un nouveau record en obtenant un rendement énergétique positif dans leur unité-pilote. Dans les unités à confinement inertiel, des billes de plastique de 2mm de diamètre sont maintenues à -255°C et visées par un laser ultra-puissant. Lors de leur explosion, le gaz qui les compose est comprimé à une vitesse de 350 km/s. L’augmentation brutale de pression engendre une mini-bombe H qui dégage de l’énergie.

système de positionnement cryogénique cryoTARPOS

Le système de positionnement cryogénique cryoTARPOS du prototype du NIF.
Crédit : LLRLR

Pour la première fois, le NIF a réussi à obtenir plus d’énergie lors de l’explosion de ces billes de plastique que celle fournie par le laser. Le rendement, actuellement de 170 %, est un premier pas important vers l’utilisation de la fusion dans des centrales électriques – personne ne construirait une centrale qui consomme plus d’énergie qu’elle en produit !

Côté tokamaks, le projet ITER semble avoir tourné le dos à sa période noire qui avait vu retards et dépassements de budget s’accumuler. Les infrastructures sortent de terre, et les éléments qui composent le futur réacteur sont en phase d’assemblage aux quatre coins du monde.

installations d'ITER

Les installations d’ITER en construction. Photo : ITER

ITER est un programme international qui vise à créer une mini-centrale à fusion nucléaire par confinement magnétique. Son objectif est de fournir 500 MW de puissance durant 400 secondes tout en ayant un rendement légèrement supérieur à 1.

Le projet, qui implique 35 pays et dont le budget dépassera probablement les 20 Mds$, est un défi scientifique (les lois des plasmas ne sont pas encore bien connues), industriel (certains matériaux utilisés sont nouveaux) et politique. Peu de projets peuvent se vanter de mettre autour de la même table l’UE, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie, la Chine et les Etats-Unis !

La fusion nucléaire est un des plus beaux défis auxquels se frotte la communauté internationale. Que cette source d’énergie soit ou non utilisable à l’avenir est finalement secondaire : les retombées vertueuses des programmes menés en termes de recherche fondamentale, maîtrise de procédés industriels complexes et coopération internationale justifient à elles seules les efforts menés.

Même Google est arrivé à un constat similaire avec sa malheureuse expérience autour de la fusion froide. Les scientifiques, s’ils n’ont pu reproduire la fumeuse théorie, ont toutefois été confrontés à des limitations techniques lors de la mise en place de leurs bancs de test. Ils ont dû mener, en parallèle, des recherches sur les poudres métalliques et l’hydrogène dont les résultats pourraient bien être utilisés dans d’autres domaines comme le stockage d’énergie pour les véhicules propres.

Qu’elle soit ou non l’énergie du futur, la fusion nucléaire reste un formidable moteur d’innovation et de coopération.

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