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Selon la physicienne britannique Mélanie Windbridge qui travaille au sein de la start-up "Tokamak Energy", il est possible de réaliser l'énergie par fusion dans petits tokamaks, d'ici 2030. Ceux-ci seraient susceptibles d'être produits en quantité suffisante pour offrir de l'énergie, sans risques, à des sites industriels ou urbains. Elle a donné ses arguments lors d'un entretien avec la revue britannique NewScientist...
La fission nucléaire est utilisée dans toutes les centrales atomiques existantes. Elle est considérée comme une énergie indispensable pour remplacer le charbon et le pétrole. Mais elle présente de nombreux inconvénients : outre la catastrophe évidente que serait l'explosion accidentelle ou criminelle d'une centrales, ou des malfaçons toujours possibles, et la nécessité de se procurer de l'uranium, de plus en plus difficile à obtenir, il est nécessaire de stocker les déchets de fission dans des enceintes étanches, déchets qui mettrons selon leur nature des millénaires pour se désintégrer et devenir inoffensifs.

Les atomistes ont fait valoir déjà depuis longtemps que la fusion nucléaire était la seule méthode d'avenir pour se procurer de l'énergie propre. Mais cette fusion, réalisée jusqu'à présent seulement en laboratoire, nécessite aujourd'hui des investissements lourds afin d'obtenir les tokamaks indispensables. Ces derniers, inventés en Russie soviétique, sont des cylindres circulaires protégées par des courants magnétiques permettant ainsi de contrôler un plasma  dans un volume limité et assez éloigné de tout élément solide, notamment la paroi de la chambre, qui brûlerait ou fondrait instantanément sous la chaleur et dans laquelle est réalisée la fusion des noyaux atomiques. Celle-ci dégage une forte chaleur qui est réutilisable pour produire de l'énergie à usage commercial.

De nombreux tokamaks ont été mis en place dans le monde. Mais ils sont destinés à étudier le concept et n'ont pas des tailles suffisantes pour juger de sa pertinence économique. Le seul existant en cours de réalisation est ITER, situé en France et résultant d'une coopération internationale. Mais ITER lui-même sera expérimental. Il n'est pas conçu pour produire du courant à titre commercial. Un tokamak dit DEMO sera un prototype de réacteur industriel destiné à succéder à ITER vers 2040. DEMO sera encore plus volumineux et couplé à une centrale vapeur pour produire de l'électricité à usage industriel.

Autrement dit, aucune source d'énergie de fusion ne devrait être disponible en quantité suffisante pour se substituer tant à la fission qu'aux autres sources d'énergies actuelles avant selon les estimations optimistes 2060.

Le point de vue de Melanie Windridge

 Melanie WindridgeUn article du NewScientist daté du 15 septembre 2018 [voir Sources, ci-dessous]) présente un entretien avec la physicienne britannique Melanie Windridge. Celle-ci travaille dans une start-up également britannique nommée Tokamak Energy. Le nom de cette entreprise résume son programme : réaliser dans des délais raisonnables de petits tokamaks susceptibles d'être produits en quantité suffisante pour offrir de l'énergie sans risques à des sites industriels ou urbains.

Inutile de souligner ici le caractère apparemment irréaliste de cet objectif, au regard des critères actuels. Cependant Melanie Windrige est convaincue du contraire. Elle propose dans cet entretien certains arguments justifiant sa position. Même les sceptiques auront intérêt à le lire.

La fusion en 2030 ?

Selon la spécialiste, Tokamak Energy vise à démonter la faisabilité de la fusion vers 2030. L'entreprise dispose d'un tokamak expérimental nommé ST40, qui est un tokamak sphérique. L'objectif est d'obtenir 100 à 150 millions de degrés, nécessaires pour déclencher la fusion. Le plasma, c'est-à-dire le produit de la fusion, est enfermé dans des champs magnétiques. Cette année, la température obtenue a été de 15 millions de degrés, ce qui est plus chaud que le soleil(1).

Intérieur du Tokamak sphérique ST 40
Intérieur du Tokamaka sphérique ST40


Jonathan CarlingLe Tokamak ST40 est la troisième machine d’un plan en cinq étapes. Bien qu'il ne soit pas en l'état capable de gagner de l'énergie - le Saint Graal de la fusion, il est conçu pour atteindre la barre des 100 millions de degrés. (...) Nous prenons des mesures significatives pour atteindre l'énergie de fusion, en agissant avec l'agilité d'une entreprise privée, dans le but de réaliser quelque chose qui aura d'énormes avantages dans le monde entier", déclare le PDG  de Tokamak Energy, Jonathan Carling.
Pour chauffer le plasma, l'entreprise utilise une technique expérimentale dite « merging compression » Deux anneaux de plasma sont réunis et comprimés par un champ magnétique intense. Ceci a été obtenu sans faire appel à des injections de rayons neutres(2). Ceux-ci seront dorénavant utilisés pour obtenir les 100 millions de degrés nécessaires à la fusion dans un délai d'approximativement un an. L'opération serait sans risques car si le confinement laissait échapper du plasma à l'extérieur sa quantité serait si faible qu'il se refroidira très vite sans déclencher de réactions.



Voir la vidéo "Achieving 15 million degrees"

Tokamak Energy, comme ce que Melanie Windridge appelle la communauté de la fusion,  espère obtenir de l'énergie réutilisable vers 2030. En cas de succès, cela sera bien avant qu'ITER ait fait ses preuves. Elle estime que ITER aurait pu faire beaucoup plus vite si la décision de le réaliser n'avait pas suscité d'innombrables conflits entre intérêts nationaux et internationaux, qu'aucune autorité elle-même internationale n'était là pour abriter.
 

Indiquons que les nombreux physiciens atomistes travaillant pour ITER estiment que des machines de cette taille seront indispensables pour produire au moindre risque et au moindre coût les quantités électriques susceptibles de remplacer tant la fusion que plus tard les autres sources d'énergie. De plus, multiplier les petits générateurs ne fera qu'accroître les risques de catastrophes. Si Tokamak Energy par exemple, ou d'autres analogues, réussissaient à produire de l'électricité commercialement utilisable, elles devront produire et confiner des quantités de plasma bien supérieures à ce qu'elles envisagent actuellement de faire à titre expérimental.
 

Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin

puce note Notes
(1)"Tokamak Energy hits 15 million degree fusion milestone" , The Enginer, 6 juin 2018
(2) Les rayons neutres sont des rayons de particules sans charge électrique qui peuvent pénétrer dans le confinement magnétique.
puce note Sources


"Recreating star fusion on Earth could solve our energy crisis", NewScientist, 15 septembre 2018

 

puce note Voir aussi

Pour en savoir plus :
1) Fission nucléaire
2) Fusion nucléaire
Voir aussi : "L'essentiel sur la fusion nucléaire"
3)Tokamak
4) ITER
5) Tokamak Energy
 

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