L'énergie de fusion nucléaire propre et illimitée pourrait bientôt devenir une réalité

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Nous ne sommes pas loin de voir le premier réacteur de fusion nucléaire au monde, selon la dernière série d’articles présentant les progrès réalisés par les chercheurs. Appelé SPARC, le réacteur à fusion compact pourrait être le précurseur d'une centrale électrique pratique sans émissions et recèle un énorme potentiel pour faciliter la transition si nécessaire loin des combustibles fossiles.

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Il y a deux ans et demi, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont conclu un accord avec la start-up Commonwealth Fusion Systems (CFS) pour développer ce qui pourrait être la première centrale électrique sans émissions au monde. SPARC, le réacteur à fusion compact, a des dimensions similaires à celles des réacteurs nucléaires de taille moyenne d'aujourd'hui, mais les scientifiques espèrent qu'il pourra créer de l'énergie de la même manière que le soleil, ce qui en fera une source d'énergie propre et sans limites potentielle pour la planète.

Dans un ensemble de sept articles scientifiques publiés dans un numéro spécial du Journal de physique des plasmas, les chercheurs indiquent que le SPARC est entièrement sur la bonne voie et progresse sans heurts. Il fournit la physique et la base empirique du nouveau système de fusion que le groupe de 47 scientifiques espère commencer à construire l'année prochaine. Aucun obstacle inattendu n'est apparu, et les défis restants auxquels l'équipe est confrontée semblent être gérables, selon Martin Greenwald, directeur adjoint du Plasma Science and Fusion Center du MIT et l'un des principaux scientifiques du projet.

Avec le calendrier du projet une décennie plus rapide que le plus grand projet d’énergie de fusion au monde (le réacteur expérimental thermonucléaire international de 35 pays connu sous le nom d'ITER), SPARC est en passe de devenir le premier appareil expérimental au monde à réaliser un «plasma brûlant», une réaction de fusion auto-entretenue qui forme de l’hélium sans avoir besoin d’apport d’énergie supplémentaire.

Ce que nous essayons de faire est de placer le projet sur la base physique la plus solide possible, afin que nous soyons sûrs de ses performances, puis de fournir des conseils et de répondre aux questions relatives à la conception technique au fur et à mesure de son déroulement.

Martin Greenwald, directeur adjoint du Plasma Science and Fusion Center du MIT, scientifique SPARC

C'est un énorme pas dans la bonne direction pour créer un prototype fonctionnel de centrale électrique qui génère beaucoup moins d'émissions de carbone que l'industrie actuelle des combustibles fossiles – la plus grande source d'émissions mondiales de gaz à effet de serre alimentant le changement climatique, sans parler de l'air dangereux. pollution menaçant la santé de millions de personnes dans le monde.

«Ce travail est un changement potentiel pour le programme international de fusion», a déclaré Chris Hegna, professeur de génie physique à l'Université du Wisconsin à Madison, qui ne faisait pas partie du projet MIT-CFS.

Greenwald dit que beaucoup de travail reste à faire et que le coronavirus a posé certaines limites à la vitesse de leur projet, mais les résultats semblent tous prometteurs jusqu'à présent.

Ce travail est un changeur de jeu potentiel pour le programme international de fusion.

Chris Hegna, professeur de génie physique à l'Université du Wisconsin

"Nous visons toujours un début de construction vers juin 2021", il explique. «L'effort de physique est bien intégré à la conception technique. Ce que nous essayons de faire, c'est de placer le projet sur la base physique la plus solide possible, de sorte que nous soyons sûrs de ses performances, puis de fournir des conseils et de répondre aux questions relatives à la conception technique au fur et à mesure de son déroulement. "

Une fois la machine construite et opérationnelle, l'équipe pourra en apprendre davantage sur la physique de la combustion des plasmas et d'autres composants cruciaux qui aideront à accélérer la possibilité de dispositifs de fusion commerciaux alimentés par des isotopes d'hydrogène, du deutérium et du tritium, qui peuvent être fabriqués en «approvisionnements pratiquement illimités».

Dans l'ensemble, le seul message que Greenwald et les chercheurs ont est que nous ne sommes pas loin de faire de cette source d'énergie propre une réalité dans un proche avenir. "Nous pensons que cela fonctionnera."


Image principale avec l'aimable autorisation de CFS / MIT-PSFC / CAD Rendering par T. Henderson.

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