Des scientifiques ont établi un nouveau record du monde concernant la pression de plasma, « l’ingrédient clé » pour la production d’énergie par le biais de la fusion nucléaire : cette source d’énergie propre et durable se rapproche encore un peu de la sortie du stade « expérimental ».

Le nouveau record de pression est de 2,05 atmosphères (1 atmosphère = 1,013 bar), soit de 15% supérieur au précédent record, qui était de 1,77 atmosphères. Ce record ainsi que le précédent, ont tous deux été réalisés avec le réacteur Alcator C-Mod, construit sur mesure au MIT.

Bien que le réacteur à fusion nucléaire capable d’alimenter nos habitations soit encore loin, ces pressions plus élevées équivalent à des taux de réaction également plus élevés, et celles-ci nous signalent que nous nous approchons gentiment d’un modèle de réacteur technologiquement et économiquement viable. D’ailleurs, ce record procure aussi aux scientifiques davantage d’indices concernant la meilleure façon d’aller de l’avant quant à notre maîtrise de cette technologie.

« Il s’agit d’une réalisation remarquable qui met en évidence l’efficacité du programme Alcator C-Mod du MIT », a déclaré le physicien Dale Meade du Princeton Plasma Physics Laboratory, qui lui n’a pas été impliqué dans ces expériences. « La pression record atteinte par ce plasma valide l’approche par « haut champ magnétique » comme étant une voie prometteuse vers la maîtrise de l’énergie de fusion », ajoute-t-il.

Pour atteindre le record de 2,05 atmosphères, les chercheurs du MIT ont dû pousser le réacteur jusqu’à 35 millions de degrés Celsius, soit à une température deux fois plus élevée que celle régnant au coeur du Soleil. Durant ce processus, le plasma a produit 300 milliards de réactions de fusion par seconde, et ce pour une durée totale de 2 secondes.

Ces trois variables, à savoir : température, pression et durée, agissent comme des compromis, comme l’ont démontré les précédents records réalisés par des équipes partout dans le monde. Par exemple, alors que le réacteur Alcator C-Mod détient maintenant la première place en termes de pression, d’autres réactions réalisées par d’autres réacteurs ont atteint des températures plus importantes, ou alors les réactions de fusion ont pu durer plus longtemps par exemple.

Cependant, la pression du plasma est cruciale pour l’énergie globale produite, ce qui explique pourquoi l’équipe du MIT est si excitée par la réalisation de ce record. De plus, il faut savoir que les niveaux de pression représentent « deux-tiers du challenge » concernant la production de réactions de fusion nucléaire.

Les scientifiques pensent que la fusion nucléaire pourrait nous procurer la source d’énergie propre, sûre et « illimitée » que nous recherchons. Ce phénomène reproduit essentiellement ce qui se passe sur le Soleil, mais ici sur Terre, en chauffant des minuscules éléments de matière à des températures de plusieurs millions de degrés Celsius, ce qui a pour effet de former le gaz surchauffé que nous appelons « plasma ». C’est ensuite en isolant le plasma de la matière ordinaire par le biais d’un puissant champ magnétique qu’il s’obtient cette puissante source d’énergie, littéralement capable de remplacer toutes les centrales électriques nucléaires et à combustibles fossiles.

Et contrairement aux réactions de fission nucléaire exploitées par les centrales nucléaires d’aujourd’hui (où il s’agit de diviser des atomes), la fusion nucléaire (où il s’agit de fusionner des atomes) ne génère pas de déchets radioactifs, et il n’y a également aucune chance d’en perdre le contrôle par fusion du coeur du réacteur, comme cela peut être le cas pour une réacteur nucléaire à fission.

Voilà donc pourquoi les scientifiques du monde entier travaillent dur pour relever les défis incroyablement complexes de ce qui correspond à la réalisation d’une véritable « étoile de laboratoire » : une technologie qui pourrait donc demander encore des décennies de recherches et expériences avant d’être maîtrisée.

Le fait est que les systèmes dont nous bénéficions aujourd’hui consomment plus d’énergie qu’ils n’en produisent, par exemple en raison des températures très élevées non exploitées qui sont impliquées (pertes par échauffement), mais des progrès sont constamment réalisés afin de répondre à ce « problème », comme l’équipe du MIT vient de nous le démontrer.

Malheureusement, il s’agit de la fin de la période des records pour le réacteur Alcator C-Mod, et ce après 23 ans d’efforts. En effet, le gouvernement a décidé de réorienter le financement sur le projet ITER, dont le réacteur à fusion est en cours de construction en France. On espère donc que celui-ci pourra un jour devenir le premier réacteur autonome à fusion nucléaire au monde. D’autres physiciens travaillent actuellement sur des conceptions et approches dérivées afin d’essayer de trouver la « formule magique » permettant de parvenir à la fusion nucléaire autonome. Et si ce moment historique devait se produire un jour, le réacteur Alcator C-Mod aura alors joué un rôle tout à faire honorable.

Les chercheurs du MIT présenteront les résultats de leurs expériences records à la International Atomic Energy Agency Fusion Energy Conference ce mois-ci. D’ailleurs, si vous avez des questions, sachez qu’ils organiseront une session AMA (Ask Me Anything) sur Reddit le 20 octobre prochain.

Source : MIT News

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