Fusion nucléaire: une start-up britannique réalise une percée grâce à une approche inhabituelle

First Light Fusion, une start-up britannique qui expérimente une nouvelle approche de la fusion nucléaire, a réussi à combiner des noyaux atomiques pour la première fois.

Pourquoi est-ce important ?

Si la fusion nucléaire, le processus qui alimente notre soleil, pouvait être utilisée de manière constante sur Terre, elle constituerait une source d'énergie propre pratiquement illimitée. Mais il reste encore de nombreux obstacles à surmonter.

Pour la première fois, First Light a fourni la preuve que sa procédure inhabituelle consistant à tirer un projectile sur une pastille de combustible est réalisable. First Light pense que cette approche pourrait constituer une voie plus rapide vers une énergie de fusion commercialement viable que celle impliquant une machine tokamak. La nouvelle a été reprise par les journaux britanniques The Times et le Financial Times.

Pas de déchets radioactifs de longue durée

Tout d’abord, un peu de contexte : la fusion nucléaire est le processus qui alimente le soleil. Elle consiste à comprimer des atomes d’hydrogène sous une chaleur et une pression intenses pour obtenir de l’hélium, libérant ainsi de l’énergie sous forme de neutrons. Le problème est que, pour ce faire, il faut recréer des conditions « similaires à celles du soleil » sur la Terre.

La fusion nucléaire, contrairement à la fission nucléaire, le processus des réacteurs nucléaires classiques, ne produit pas de déchets radioactifs à long terme.

Quelques laboratoires dans le monde utilisent un tokamak, un type particulier de réacteur de fusion nucléaire, pour chauffer le combustible de fusion – les atomes d’hydrogène « lourds » que sont le deutérium et le tritium – à une centaine de millions de degrés Celsius. Cela forme un plasma qui peut être environ dix fois plus chaud que le soleil – faisant du réacteur, pendant les quelques secondes où il fonctionne, l’endroit le plus chaud de notre système solaire.

« Capsule espresso ultime »

First Light n’utilise pas de tokamak. La start-up basée à Oxford vise à créer instantanément des conditions similaires à celles du soleil en tirant une balle ultrarapide sur une petite cible, un cube transparent d’un peu plus d’un centimètre de large, contenant deux capsules de combustible sphériques.

Le cube est conçu pour amplifier l’énergie de l’impact et forcer le combustible de deutérium à fusionner. « C’est la capsule espresso ultime », a expliqué le PDG Nicholas Hawker au Financial Times l’année dernière. Lorsque le projectile frappe, la balle implose, ce qui augmente encore la pression et décuple l’impact, de 6,5 kilomètres par seconde.

First Light a donc réussi à créer une réaction de fusion nucléaire via cette approche. Toutefois, le chemin à parcourir est encore long. Seuls 50 neutrons ont été produits pendant la réaction. Une autre expérience, le projet Culham, a permis d’en produire plusieurs milliards de plus. Et il s’agissait là aussi d’un prototype.

« Nous ne sommes pas fous », a déclaré Hawker au Times. « Nous savons que 50 neutrons, ce n’est pas beaucoup. » L’essentiel, cependant, est que cela correspond aux calculs de l’entreprise et valide l’approche. « L’important est que la quantité de fusion mesurée est en accord très étroit avec la quantité prédite par une simulation », a-t-il ajouté. Hawker a indiqué que First Light essaie maintenant d’accélérer le projectile. Avec plus de pression, le rendement devrait augmenter de manière significative.

Tencent dans le coup

First Light a déclaré que son prochain objectif était de démontrer le gain énergétique net d’une réaction, avant de développer une centrale pilote de 50 mégawatts dans les années 2030, pour un coût inférieur à 1 milliard de dollars.

La société a dépensé environ 60 millions de dollars jusqu’à présent et a levé 45 millions de dollars supplémentaires en février auprès d’investisseurs dont le géant chinois Tencent.

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