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Après plusieurs décennies de tentatives infructueuses, les scientifiques estiment qu'ils se rapprochent enfin de la réalisation de la fusion nucléaire à l'échelle nécessaire pour produire une énergie propre abondante. Plusieurs tests réussis ces dernières années ont rendu les experts en énergie optimistes quant à l'avenir de la fusion nucléaire, bien que certains pensent que nous sommes encore loin de parvenir à une fusion à l'échelle commerciale. Néanmoins, les réalisations observées au Lawrence Livermore National Laboratory aux États-Unis et dans d'autres laboratoires à travers le monde ont encouragé les entreprises à investir massivement dans le secteur.
En août dernier, des scientifiques américains ont réalisé un gain net d'énergie dans une réaction de fusion pour la deuxième fois au National Ignition Facility (NIF) en Californie. Cela a marqué une avancée majeure dans la technologie nucléaire. La réaction de fusion a produit 3,15 mégajoules d'énergie, soit plus que ce qui avait été généré lors de la première tentative réussie. Plus tôt cette année, des scientifiques du laboratoire JET basé au Royaume-Uni ont atteint une production d'énergie supérieure par le biais d'un processus de fusion. Cette réalisation est survenue lors de la dernière expérience du laboratoire après quatre décennies de recherche sur la fusion.
Bien que cela soit prometteur, les scientifiques insistent rapidement sur le fait que cela ne signifie pas que nous sommes proches d'atteindre une fusion nucléaire à l'échelle commerciale. La Dre Aneeqa Khan, chercheuse en fusion nucléaire à l'Université de Manchester, a expliqué : «Pour que les atomes fusionnent sur Terre, nous avons besoin de températures dix fois plus chaudes que celles du Soleil - aux environs de 100 millions de degrés Celsius - et nous avons besoin d'une densité suffisamment élevée des atomes et pendant une durée suffisamment longue.» L'expérience du laboratoire JET a produit 69 mégajoules d'énergie en cinq secondes, soit l'équivalent de l'énergie nécessaire à environ quatre à cinq bains chauds. Cela signifie que les chercheurs sont encore loin d'obtenir les résultats nécessaires pour développer des centrales électriques à fusion. Cependant, cette réalisation rapproche un peu plus l'industrie de ses objectifs en matière de fusion.
La fission nucléaire, le processus énergétique nucléaire actuellement utilisé, se produit lorsqu'un neutron entre en collision avec un atome plus grand, le forçant à s'exciter et à se diviser en deux atomes plus petits. Des neutrons supplémentaires sont également libérés, ce qui peut déclencher une réaction en chaîne. Lorsque chaque atome se divise, il libère une énorme quantité d'énergie. L'uranium et le plutonium sont utilisés pour alimenter les réacteurs nucléaires, car ils sont faciles à initier et à contrôler. L'énergie libérée dans ces réacteurs, en utilisant la fission, chauffe l'eau pour produire de la vapeur, qui est utilisée pour faire tourner une turbine afin de produire de l'électricité sans émissions de carbone.
En revanche, la fusion nucléaire est le processus qui alimente les étoiles. Il peut être obtenu en chauffant et en forçant de minuscules particules à se regrouper pour en former une plus lourde, ce qui libère de l'énergie. Si les scientifiques parviennent à mettre à l'échelle avec succès ce processus à des niveaux commerciaux, cela pourrait produire d'énormes quantités d'énergie propre sans émissions de carbone. Cela offrirait également une source d'énergie propre bien plus stable que l'énergie éolienne et solaire.
Alors que la plupart des scientifiques conviennent que nous sommes encore loin d'atteindre la fusion à l'échelle nécessaire pour alimenter une centrale nucléaire, cela n'empêche pas les entreprises d'investir massivement dans le secteur. En 2023, Microsoft a signé un accord d'achat d'énergie avec Helion Energy, selon lequel la société d'énergie fournira au géant de la technologie de l'énergie de fusion dans environ cinq ans. Helion espère mettre en service une centrale d'ici 2028, visant une production de 50 MW. Seulement 1 MW suffit à alimenter environ 1 000 foyers américains pendant une journée. Helion espère faire fonctionner sa machine de septième génération, Polaris, l'année prochaine pour fournir de l'électricité en utilisant des technologies magnétiques haute puissance pulsées pour parvenir à la fusion. Il a été la première entreprise privée à atteindre 100 millions de degrés Celsius et a de grands espoirs de mettre à l'échelle sa technologie.
David Kirtley, fondateur et PDG de Helion, a déclaré : «Cinquante mégawatts constituent une grande première étape vers une fusion à l'échelle commerciale, et les revenus reviennent directement à nous pour développer davantage de centrales électriques et mettre la fusion sur le réseau, aussi bien aux États-Unis qu'à l'échelle internationale, le plus rapidement possible.» Jusqu'à présent, Helion a levé 612 millions de dollars en capital-risque, avec la possibilité d'obtenir jusqu'à 1,8 milliard de dollars de financement supplémentaire s'il respecte les délais promis. La société a également reçu 8,97 millions de dollars de subventions fédérales.
OpenAI a également investi massivement dans Helion, environ 375 millions de dollars à ce jour. Ce mois-ci, le PDG et co-fondateur d'OpenAI, Sam Altman, a supposément entamé des négociations avec Helion pour l'achat d'électricité produite par fusion pour ses centres de données. Altman a déclaré lors du Forum économique mondial de Davos plus tôt dans l'année : «Il n'y a pas de moyen d'y parvenir sans une percée... Nous avons besoin de fusion ou nous avons besoin de panneaux solaires plus stockage radicalement moins cher ou quelque chose à grande échelle.»
Alors qu'il y a un grand enthousiasme autour du potentiel de produire une énergie propre abondante grâce à la fusion nucléaire, et que cela nécessitera indéniablement un financement considérable, les entreprises peuvent peut-être aller un peu trop vite en concluant des accords d'achat d'énergie. Il y a un consensus général parmi les scientifiques selon lequel il sera peu probable que nous parvenions à une fusion nucléaire à l'échelle commerciale avant la deuxième moitié du siècle. Les chercheurs ont régulièrement prédit que la fusion serait disponible dans 20, 30 ou 50 ans au cours des dernières décennies, sans réel moyen de savoir combien de temps cela prendra. Steven Cowley, directeur du Laboratoire de physique des plasmas de Princeton, a expliqué :«Supposons qu'on obtienne une centrale pilote qui fonctionne d'ici la fin des années 2030, bien que ce serait déjà quelque chose,» une telle centrale ne sera probablement pas un modèle de commercialisation, et donc, dit-il, «Je pense qu'il y aurait encore une étape d'environ 10 ans entre une centrale pilote et le premier réacteur commercial.»
Par Felicity Bradstock pour Oilprice.com
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