Selon trois personnes connaissant les résultats préliminaires d’une expérience récente, des scientifiques du gouvernement américain ont fait une percée dans la recherche d’une énergie sans carbone illimitée en réalisant pour la première fois un gain d’énergie net dans une réaction de fusion.
Depuis les années 1950, les physiciens ont cherché à exploiter la réaction de fusion qui alimente le soleil, mais aucun groupe n’avait été en mesure de produire plus d’énergie à partir de la réaction qu’il n’en consomme – une étape connue sous le nom de gain d’énergie net ou gain cible, qui aiderait à prouver le processus. pourrait fournir une alternative fiable et abondante aux combustibles fossiles et à l’énergie nucléaire conventionnelle.
Le fédéral Laboratoire national Lawrence Livermore en Californie, qui utilise un processus appelé fusion par confinement inertiel qui consiste à bombarder une minuscule pastille de plasma d’hydrogène avec le plus grand laser du monde, a réalisé un gain d’énergie net dans une expérience de fusion au cours des deux dernières semaines, ont déclaré les gens.
Bien que de nombreux scientifiques pensent que les centrales à fusion sont encore à des décennies, le potentiel de la technologie est difficile à ignorer. Les réactions de fusion n’émettent pas de carbone, ne produisent pas de déchets radioactifs à longue durée de vie et une petite tasse d’hydrogène pourrait théoriquement alimenter une maison pendant des centaines d’années.
La percée américaine intervient alors que le monde est aux prises avec des prix élevés de l’énergie et la nécessité de s’éloigner rapidement de la combustion de combustibles fossiles pour empêcher les températures mondiales moyennes d’atteindre des niveaux dangereux. Grâce à la loi sur la réduction de l’inflation, l’administration Biden investit près de 370 milliards de dollars dans de nouvelles subventions pour les énergies à faible émission de carbone dans le but de réduire les émissions et de gagner une course mondiale aux technologies propres de nouvelle génération.
La réaction de fusion dans l’installation du gouvernement américain a produit environ 2,5 mégajoules d’énergie, soit environ 120% des 2,1 mégajoules d’énergie des lasers, ont déclaré les personnes connaissant les résultats, ajoutant que les données étaient toujours en cours d’analyse.
Le département américain de l’énergie a déclaré que la secrétaire à l’énergie Jennifer Granholm et la sous-secrétaire à la sécurité nucléaire Jill Hruby annonceraient mardi « une percée scientifique majeure » au Lawrence Livermore National Laboratory. Le ministère a refusé de commenter davantage.
Le laboratoire a confirmé qu’une expérience réussie avait récemment eu lieu dans son installation nationale d’allumage, mais a déclaré que l’analyse des résultats était en cours.
« Les données de diagnostic initiales suggèrent une autre expérience réussie au National Ignition Facility. Cependant, le rendement exact est toujours en cours de détermination et nous ne pouvons pas confirmer qu’il dépasse le seuil pour le moment », a-t-il déclaré. « Cette analyse est en cours, donc la publication des informations. . . avant que ce processus ne soit terminé serait inexact.
Deux des personnes connaissant les résultats ont déclaré que la production d’énergie avait été plus importante que prévu, ce qui avait endommagé certains équipements de diagnostic, compliquant l’analyse. La percée était déjà largement discutée par les scientifiques, ont ajouté les gens.
« Si cela se confirme, nous assistons à un moment d’histoire », a déclaré le Dr Arthur Turrell, un physicien des plasmas dont le livre Les bâtisseurs d’étoiles trace les efforts pour atteindre la puissance de fusion. « Les scientifiques ont eu du mal à montrer que la fusion peut libérer plus d’énergie qu’elle n’en a mis depuis les années 1950, et les chercheurs de Lawrence Livermore semblent avoir finalement et absolument brisé cet objectif vieux de plusieurs décennies. »
L’installation nationale d’allumage de 3,5 milliards de dollars a été principalement conçue pour tester des armes nucléaires en simulant des explosions, mais a depuis été utilisée pour faire avancer la recherche sur l’énergie de fusion. Il s’est approché le plus près du monde du gain d’énergie net l’année dernière lorsqu’il a produit 1,37 mégajoules à partir d’une réaction de fusion, ce qui représentait environ 70 % de l’énergie des lasers à cette occasion.
Lors du lancement d’une nouvelle stratégie d’énergie de fusion à la Maison Blanche cette année, le membre du Congrès Don Beyer, président du caucus bipartisan sur l’énergie de fusion, a décrit la technologie comme le «Saint Graal» de l’énergie propre, ajoutant: «La fusion a le potentiel de soulever plus de citoyens du monde à cause de la pauvreté que tout depuis l’invention du feu.
La plupart des recherches sur la fusion se concentrent sur une approche différente connue sous le nom de fusion par confinement magnétique, dans laquelle le combustible hydrogène est maintenu en place par de puissants aimants et chauffé à des températures extrêmes afin que les noyaux atomiques fusionnent.
Historiquement, cette science a été réalisée par de grands laboratoires financés par des fonds publics, tels que le Joint European Torus à Oxford, mais ces dernières années, les investissements ont également afflué dans des entreprises privées promettant de fournir de l’énergie de fusion dans les années 2030.
Au cours des 12 mois se terminant fin juin, les entreprises de fusion ont levé 2,83 milliards de dollars d’investissements, selon la Fusion Industry Association, portant à ce jour l’investissement total du secteur privé à près de 4,9 milliards de dollars.
Nicholas Hawker, directeur général de la start-up First Light Fusion, basée à Oxford, qui développe une approche similaire à celle utilisée au NIF, a décrit la percée potentielle comme « révolutionnaire ».
« Cela ne pourrait pas être plus profond pour l’énergie de fusion », a-t-il déclaré.
Reportage supplémentaire de David Sheppard et Derek Brower