La fusion nucléaire

Définition de la fusion

La fusion nucléaire c'est réussir a créer un gaz très chaud, le plasma, qui va permettre de fusionner des noyaux d'atomes qui normalement se repoussent. Cette fusion d'atome va entraîner une éjecter de neutron excédentaire qui en percutant le dôme qui englobe le plasma, va générer de la chaleur. A partir de cette chaleur on fait tourner des turbines pour générer de l'électricité

Condition pour réaliser la fusion

Combustible

Un des enjeux de la fusion est donc d'avoir suffisamment de tritium pour lancer la fusion puis de le produire soi même en se servant de la chaleur générée pour créer du tritium à partir de lithium. C'est un aspect limitant de cette technologie à ne pas négliger !

Les différentes technologies de fusion

tokamak

C'est la technologie la plus avancée de la fusion actuellement. On a montrer qu'on pouvait héberger du plasma et restitué plus d'énergie qu'on fait rentrer dans le système

On a sur terre aucun composants qui permet d'emprisonner du plasma sans fondre ! Le but est donc d'emprisonner dmce plasma en lévitation dans des champs électromagnétiques à l'aide d'aimant et de courant électrique.
C'est sur ce principe que fonctionne le tokamak.

Depuis qu'on a des nouveaux aimants plus puissant avec des supra conducteur, on peut faire des tokamak plus compactes et sphériques !

En effet, avec nos aimants peu efficace, les tokamak avaient besoin d'être gigantesques (projets ITER) tout est étant très précis (pas le droit a la fuite car le plasma doit être placé sous vide) ce qui entraîne de grosse contraintes techniques !
Les tokamak sphériques sont donc une alternative économiquement plus viable et qui permettent d'avancer plus vite

En France le projet ITER est le premier d'ordre mondial et la livraison est prévue 2026 (réacteur d'essai de très petite taille)
Le projet ITER est un groupement d'investissement de 35 pays.
Le projet ITER est un énorme tokamak sensé être là dernière étape avant l'industrialisation du processus ! Il est encore en construction car le gigantisme de la structure prend du temps.

Limite

Tout le plasma ne peut pas être contenu. Certaines instabilité font que le plasma entre en collision avec les parois (en graphite et en Tungstène -> minerai d'avenir si la fusion se democratise)
Cela entraîne une déperdition d'energie et de la casse.
On travaille actuellement sur :

stellarator

Sur le même principe que le tokamak sauf que la forme particulière des bobines permet de de ne se reposer uniquement sur le magnétisme. On est donc beaucoup plus économe que le tokamak.

Les leaders mondiaux sont les allemands avec leur weldenstein 7X

Avec les nouveaux aimants, des stellarator plus compactes sont également en construction

Cette technologie est moins avancée que le tokamak (on a pas encore prouvé qu'on pouvait restitué de l'énergie, simplement qu'on pouvait maintenir le plasma) mais est censé être là solution la plus stable pour faire tourner du plasma sur le long terme

fusion inertielle

Comme contenir le plasma est compliqué, les chercheurs ont eu l'idée de ne pas avoir à le maintenir longtemps :

Ainsi le plasma n'existe qu'un instant mais ce n'est pas grave car la densité est très importante et la température cible est atteinte

Cette technologie était dénigré car on arrive actuellement pas a atteindre la fusion uniquement avec des lasers. Mais avec l'amélioration des lasers, elle pourrait devenir la solution la plus économiquement viable pour la fusion !

Role de la fusion dans Le réchauffement climatique

La fusion nucléaire n'a pas encore été lancée à un stade suffisant être une source d'energie. On est obligé de donner de l',énergie et celles-ci n'est pas forcément restituée en totalité pour le moment et puis on n'arrive qu'à la tenir que quelques minutes pour le moment..

Aussi, les essais actuels permettent de produire autant d'énergie que d'énergie injectés, le projet ITER à pour but de minimum décupler l'énergie de sortie par rapport à l'entrée

Germain Caillaud

La fusion ne sera donc industriellement exploitable que dans plusieurs décennies. C'est bien après la deadline climatique et donc ce n'est pas elle qui nous sauvera !

En revanche, elle nous permettra d'avoir le choix plus tard et d'avoir une source d'enegie non intermittente contrairement aux Les énergies renouvelables

Références :

Liens :

Certains réacteurs utilisant La fission nucléaire commencent également à avoir de très bon rendements.

Personnalités à suivre sur le sujet :

Vidéo sympa sur le sujet :

Métadonnées

MOC : GEOPOLITIQUE _SCIENCE
Source : Germain Caillaud, Arte avec une super vidéo sur la fusion
Projet :
Tags : #Note/permanente🔥
Date : 20-01-2022