Pourquoi est-ce important: La fusion nucléaire a longtemps été considérée comme le Saint Graal de l’énergie propre et renouvelable, fournissant éventuellement une puissance quasi illimitée sans les inconvénients des combustibles fossiles ou de la fission nucléaire. Le jury ne sait toujours pas si l’énergie de fusion sera un jour viable, mais les scientifiques ont fait un premier pas important sur le long chemin à parcourir pour le découvrir.

Les chercheurs ont réalisé la première réaction de fusion nucléaire qui a produit plus d’énergie qu’il n’en a fallu pour démarrer la réaction. Le résultat représente une étape importante dans le développement de l’énergie de fusion nucléaire, mais nous sommes probablement encore à plusieurs décennies des centrales à fusion.

Le département américain de l’Énergie et sa National Nuclear Security Administration ont annoncé que le Lawrence Livermore National Laboratory atteint ce qu’il appelle « allumage par fusion » ou « équilibre énergétique scientifique ». Le 5 décembre, le National Ignition Facility (NIF) de Livermore, en Californie, a utilisé 192 lasers pour fournir 2,05 mégajoules d’énergie à une minuscule pastille de combustible afin de déclencher une réaction de fusion générant 3,15 mégajoules.

L’expérience n’a pas produit beaucoup d’énergie et il a fallu des centaines de mégajoules pour alimenter les lasers. Cependant, cela montre qu’un gain d’énergie net de la fusion pourrait être possible. Les recherches futures exigeraient que les scientifiques conçoivent des lasers plus efficaces, puis découvrent comment créer une fusion soutenue grâce à des rafales rapides. S’ils accomplissent tout cela, ils pourraient peut-être découvrir des méthodes plus rentables pour la production de masse et l’intégration dans l’infrastructure énergétique actuelle.

D’autres installations à travers le monde font également des recherches sur la fusion nucléaire en utilisant des stratégies autres que les lasers. L’installation DIII-D à San Diego opère une chambre « Tokamak » en forme de beignet pour transformer le carburant en plasma surchauffé où des réactions de fusion pourraient se produire.

La fusion nucléaire est le processus qui alimente le soleil et les autres étoiles. Dans une étoile, cela se produit lorsque des noyaux d’hydrogène – dépouillés de leurs électrons par la pression massive de l’intérieur de l’étoile – entrent en collision pour créer des atomes d’hélium. Les atomes d’hélium ont un peu moins de masse que les atomes d’hydrogène qui les ont fabriqués, et la différence est libérée sous forme d’énergie, que les recteurs de fusion espèrent exploiter.

Le NIF accomplit cela en tirant des lasers sur un tube pour chauffer ses parois à des millions de degrés Celsius, créant des rayons X à l’intérieur. Une pastille de combustible à l’intérieur contient les isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le tritium, et les rayons X forcent les isotopes à fusionner, produisant de l’hélium.

La fusion nucléaire peut théoriquement créer d’énormes quantités d’énergie par rapport aux sources de combustible actuelles sans générer de gaz à effet de serre ni de déchets dangereux. Cependant, il reste à voir si la technologie sera un jour économiquement viable.