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En quoi la fusion nucléaire serait une avancée révolutionnaire ?

Cet été, des scientifiques américains ont réussi une expérience majeure de fusion nucléaire : produire davantage d’énergie que celle utilisée pour la réaction. Une avancée pour l’avenir énergétique mondial, car la fusion nucléaire pourrait permettre de produire dans le futur de grandes quantités d’électricité décarbonée et ainsi satisfaire une demande exponentielle en énergie électrique. Le point sur cette technologie révolutionnaire.
Par Actu énergie
29 Sep 2023

La fusion nucléaire diffère de la fission, technique utilisée actuellement dans les centrales nucléaires du monde entier. Si la fission consiste à scinder le noyau d'un atome lourd, libérant ainsi de l'énergie, la fusion nucléaire, au contraire, est la fusion de deux noyaux légers, pour former un noyau plus lourd. Elle dégage alors une quantité d’énergie colossale par unité de masse.

La fusion nucléaire est utilisée dans les bombes H et dans les générateurs de neutrons, mais elle pourrait révolutionner le secteur énergétique mondial en étant utilisée pour la production d'électricité.

Une énergie abondante et décarbonée

A masse égale, la fusion d'atomes légers libère une énergie près de 4 millions de fois supérieure à celle d'une réaction chimique telle que la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz, et 4 fois supérieure à celle des réactions de fission nucléaire utilisée dans les centrales actuelles. La fusion nucléaire pourrait ainsi fournir suffisamment d'énergie pour satisfaire les besoins en électricité de nos villes et de nos industries.

Pour réaliser cette fusion, les combustibles nécessaires sont le deutérium et le tritium. Ces éléments peuvent être facilement obtenus : le deutérium à partir de l’eau, le tritium pendant la réaction de fusion lorsque les neutrons issus de la fusion des noyaux interagiront avec le lithium des modules placés dans la chambre à vide. Les réserves de lithium terrestres permettraient l’exploitation de centrales de fusion pendant plus de 1000 ans. De plus, le tritium généré par la réaction de fusion peut être récupéré pour être réutilisé au sein des futures centrales de fusion industrielles.

Autre avantage majeur de la fusion nucléaire : elle ne génère pas de CO2 ou d’autres gaz à effet de serre (GES). Elle produit ainsi une électricité décarbonée et en abondance, ce qui respecterait les problématiques liées au réchauffement climatique et favoriserait l’atteinte de la neutralité carbone.

Encore en phase d’expérimentation

La fusion nucléaire représente un formidable potentiel qui pourrait nous permettre de rompre notre dépendance aux énergies fossiles et elle ne comporte aucun risque d'accident nucléaire.

Bien qu'encore expérimentale, la fusion nucléaire est une industrie attirant de nombreux investissements et capitaux. Selon le dernier rapport annuel de la « Fusion Industry Association » (FIA), le secteur a attiré un total de 6,21 milliards de dollars d'investissements depuis le début de l'année 2023 (contre 4,8 milliards de dollars 2022).

Certains milliardaires et géants du numérique sont déjà convaincus par l’immense potentiel de cette technologie et n’hésitent pas à soutenir financièrement des start-up et chercheurs. Microsoft vient de signer un contrat avec Helion Energy pour lui acheter de l'électricité produite par fusion à partir de 2028. Le patron d'OpenAI (ChatGPT), Sam Altman, y a investi personnellement 375 millions de dollars et Jeff Bezos, fondateur d’Amazon, soutient quant à lui financièrement le canadien General Fusion.

 

Tous ces investissements de grands industriels devraient permettre d’accélérer les recherches, la réalisation de test et le développement de démonstrateurs. Cependant, il faudra faire preuve de patience, la fusion nucléaire ne sera pas viable à l'échelle industrielle avant encore des décennies.

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