Le 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, capable de fournir une source d’énergie inépuisable.

Vue d'ensemble du centre d'essai du réacteur à 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 » ​​expérimental. Ce dernier est capable de fournir une énergie propre, sûre et quasi inépuisable à l'humanité, mettant fin à la dépendance aux combustibles fossiles.

Le dispositif expérimental se présente sous la forme d'un tokamak sphérique monolithique. Les tokamaks sont des dispositifs utilisés pour créer des réactions de fusion contrôlées dans un environnement plasma. Selon Eurek Alert, il n'existe actuellement que deux dispositifs de ce type au monde : le National Spherical Torus Experiment-Upgrade (NSTX-U) du PPPL et le Mega Ampere Spherical Tokamak (MAST) du Culham Fusion Energy Research Centre, au Royaume-Uni.

Les centrales nucléaires actuelles utilisent la fission nucléaire, qui produit de l'énergie par fission nucléaire. Bien que très efficace, cette réaction est coûteuse et dangereuse, car elle produit des déchets radioactifs.

En revanche, les réactions de fusion génèrent de l'énergie par combinaison de noyaux, ce qui les rend plus sûres et ne produit pas de déchets radioactifs. Cependant, cette réaction nécessite des températures supérieures à celles du Soleil. C'est pourquoi on utilise des tokamaks sphériques. Ces 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 est peu coûteux.

L'appareil fonctionne en trois étapes. Tout d'abord, le plasma est créé à l'aidehydrogène gazeux 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, créant ainsi une réaction de fusion. Ce processus utilise des champs magnétiques puissants générés par des bobines supraconductrices. Les scientifiques espèrent que la chaleur générée par la réaction suffira à l'entretenir et à la convertir en partie en électricité.

Alors que les tokamaks traditionnels ont une forme volumineuse en forme de beignet, les tokamas sphériques sont plus compacts et ressemblent à des trognons de pomme. Les réacteurs à fusion tokamak pourraient ouvrir la voie à l'énergie de fusion.

« Nous ouvrons de nouvelles options pour les futures centrales électriques », a déclaré Jonathan Menard, auteur principal de l'étude et directeur du programme de mise à niveau NSTX-U au PPPL.

Cependant, de nombreux défis subsistent, tels que l'augmentation des turbulences lors de l'introduction du plasma dans un champ magnétique, la perturbation de la réaction lorsque la densité du plasma dans le réacteur est trop élevée, ou encore les impuretés provenant des interactions avec les parois du réacteur. Les chercheurs du PPPL, de Culham et du monde entier doivent trouver des solutions pour relever ces défis et préparer les futures générations de réacteurs.

Selon VNE