Un soleil miniature fournit une source d'énergie inépuisable.

Des scientifiques américains développent une centrale à fusion, similaire à la réaction qui se produit sur le Soleil, qui pourrait fournir une source d'énergie inépuisable.

Vue panoramique du site où se trouve le dispositif d'essai de réaction de fusion. Photo : Laboratoire de physique des plasmas de Princeton.

Selon Nature World News, des physiciens du Laboratoire d'énergie plasma de Princeton (PPPL) aux États-Unis ont créé un « soleil miniature » à titre expérimental. Ce dispositif pourrait fournir à l'humanité une énergie propre, sûre et quasi inépuisable, mettant ainsi fin à notre dépendance aux énergies fossiles.

Le dispositif expérimental se présente sous la forme d'un tokamak sphérique monolithique. Un tokamak est un appareil permettant de créer des réactions de fusion contrôlées dans un plasma. À l'heure actuelle, seuls deux appareils de ce type ont été construits dans le monde : le National Spherical Torus Experiment-Upgrade (NSTX-U) au PPPL et le Mega Ampere Spherical Tokamak (MAST) au Culham Fusion Energy Research Centre en Angleterre, selon Eurek Alert.

Les centrales nucléaires modernes utilisent des réactions de fission, produisant de l'énergie par désintégration nucléaire. Bien que très efficace, cette réaction est coûteuse et dangereuse en raison de la production de déchets radioactifs.

À l'inverse, les réactions de fusion produisent de l'énergie par fusion nucléaire, ce qui les rend plus sûres et ne génère aucun déchet radioactif. Cependant, cette réaction nécessite des températures supérieures à celle du Soleil. C'est pourquoi on utilise des tokamaks sphériques. Les tokamaks peuvent créer du plasma, le quatrième état de la matière, à des pressions et des températures très élevées, ce qui permet de déclencher des réactions de fusion avec des champs magnétiques relativement faibles et à faible coût.

L'appareil fonctionne en trois étapes. Premièrement, du plasma est généré à l'aide de...gaz hydrogène surchauffé (environ 150 millions de degrés Celsius)au laboratoire.

Ensuite, la pression est augmentée pour comprimer le plasma et forcer les noyaux à entrer en collision, amorçant ainsi une réaction de fusion. Ce processus utilise de puissants champs magnétiques générés par des bobines supraconductrices entourant le plasma. Les scientifiques espèrent que la chaleur dégagée par la réaction sera suffisante pour entretenir la fusion et en convertir une partie en énergie électrique.

Alors que les tokamaks traditionnels sont plutôt volumineux, les tokamaks sphériques de forme toroïdale sont plus compacts et ressemblent au cœur d'une pomme. Les réacteurs à fusion de type tokamak pourraient jeter les bases du domaine de l'énergie de fusion.

« Nous ouvrons de nouvelles perspectives pour les futures centrales électriques », a déclaré Jonathan Menard, auteur principal de l'étude et directeur du programme de modernisation NSTX-U chez PPPL.

Cependant, plusieurs défis subsistent, tels que l'augmentation des turbulences lors de l'introduction du plasma dans un champ magnétique, les perturbations des réactions dues à une densité de plasma trop élevée dans le réacteur, ou encore la contamination par interaction avec les parois du réacteur. Les chercheurs du PPPL, de Culham et du monde entier doivent trouver des solutions à ces défis pour les futures générations de réacteurs.

Selon VNE