Véritable avancée : une expérience de fusion génère pour la première fois un excès d’énergie

La fusion a le potentiel de produire d’énormes quantités d’énergie propre avec peu d’intrants, peu de carburant et peu d’émissions de dioxyde de carbone. Un plasma de fusion qui a été « enflammé » continuera à brûler tant qu’il restera en place. Cependant, les réactions de fusion se sont révélées difficiles à contrôler, et aucune expérience de fusion n’avait jusqu’à présent produit plus d’énergie que celle mise en œuvre pour faire démarrer la réaction.

Depuis plus de soixante-dix ans, les scientifiques tentent d’exploiter la fusion thermonucléaire – la source d’énergie des étoiles – pour produire de l’énergie. Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont salué une « véritable avancée » puisqu'une réaction de fusion a réussi à générer plus d'énergie que celle utilisée pour la créer. Ils ont atteint ce Saint Graal au National Ignition Facility (NIF) du Lawrence Livermore National Laboratory aux États-Unis, en produisant plus d'énergie que l'impulsion laser utilisée pour chauffer le carburant.

L’impulsion laser avait une production d’énergie de 2.05 mégajoules, soit l’équivalent de deux barres de chocolat sur Mars ou l’énergie nécessaire pour faire bouillir six bouilloires d’eau. Par rapport à l’énergie de l’impulsion laser, l’énergie des réactions de fusion était 50 % plus élevée. Neutrons avec une énergie élevée ont été libérés en conséquence.

Le professeur Jeremy Chittenden, codirecteur du Centre d'études sur la fusion inertielle à l'Imperial College de Londres, a déclaré : « Tous ceux qui travaillent sur la fusion tentent de démontrer depuis plus de 70 ans qu'il est possible de générer plus d'énergie à partir de la fusion que ce qu'on en met. Il s'agit d'un véritable moment décisif, extrêmement excitant. Cela prouve que l’objectif tant recherché, le « Saint Graal » de la fusion, peut être atteint. Cela nous rapproche de générer de l'énergie de fusion à une échelle beaucoup plus grande.

« Pour transformer la fusion en une source d'énergie, nous devrons augmenter encore le gain d'énergie. Nous devrons également trouver un moyen de reproduire le même effet beaucoup plus fréquemment et à moindre coût avant de pouvoir transformer cela en centrale électrique. Il est difficile de dire à quelle vitesse nous pourrons en arriver là. Si tout s’aligne, nous pourrions voir l’énergie de fusion être utilisée dans dix ans, mais cela pourrait prendre beaucoup plus de temps. L'essentiel est qu'avec les résultats d'aujourd'hui, nous savons que la puissance de la fusion est à notre portée.»

Le professeur Steven Rose, également codirecteur du Centre d'études sur la fusion inertielle à l'Impérial, a déclaré : « Ce merveilleux résultat montre que travaux de fusion inertielle à l’échelle du mégajoule, ce qui donne une impulsion considérable à son développement en tant que source d’énergie et en tant qu’outil pour la science fondamentale.

Dr Brian Appelbe, associé de recherche au Centre d'études sur la fusion inertielle de l'Impérial, a affirmé Valérie Plante.: « En plus de constituer une étape importante vers la puissance de fusion, cette expérience est passionnante car elle nous permettra d’étudier la matière à des températures et des densités jamais atteintes auparavant en laboratoire. Toutes sortes de phénomènes physiques intéressants peuvent se produire dans ces conditions, comme la création de antimatière, et les expériences du NIF nous ouvriront une fenêtre sur ce monde.