La fusion nucléaire

DĂ©finition de la fusion

La fusion nucléaire c'est réussir a créer un gaz trÚs chaud, le plasma, qui va permettre de fusionner des noyaux d'atomes qui normalement se repoussent. Cette fusion d'atome va entraßner une éjecter de neutron excédentaire qui en percutant le dÎme 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 mĂȘme en se servant de la chaleur gĂ©nĂ©rĂ©e pour crĂ©er du tritium Ă  partir de lithium. C'est un aspect limitant de cette technologie Ă  ne pas nĂ©gliger !

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 systÚme

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'ĂȘtre gigantesques (projets ITER) tout est Ă©tant trĂšs prĂ©cis (pas le droit a la fuite car le plasma doit ĂȘtre placĂ© sous vide) ce qui entraĂźne 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 trÚs petite taille)
Le projet ITER est un groupement d'investissement de 35 pays.
Le projet ITER est un Ă©norme tokamak sensĂ© ĂȘtre lĂ  derniĂšre Ă©tape 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 ĂȘtre contenu. Certaines instabilitĂ© font que le plasma entre en collision avec les parois (en graphite et en TungstĂšne -> minerai d'avenir si la fusion se democratise)
Cela entraßne une déperdition d'energie et de la casse.
On travaille actuellement sur :

stellarator

Sur le mĂȘme principe que le tokamak sauf que la forme particuliĂšre des bobines permet de de ne se reposer uniquement sur le magnĂ©tisme. On est donc beaucoup plus Ă©conome que le tokamak.

Les leaders mondiaux sont les allemands avec leur weldenstein 7X

Avec les nouveaux aimants, des stellarator plus compactes sont Ă©galement en construction

Cette technologie est moins avancĂ©e que le tokamak (on a pas encore prouvĂ© qu'on pouvait restituĂ© de l'Ă©nergie, simplement qu'on pouvait maintenir le plasma) mais est censĂ© ĂȘtre lĂ  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 trÚs 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 nuclĂ©aire n'a pas encore Ă©tĂ© lancĂ©e Ă  un stade suffisant ĂȘtre une source d'energie. On est obligĂ© de donner de l',Ă©nergie et celles-ci n'est pas forcĂ©ment restituĂ©e en totalitĂ© pour le moment et puis on n'arrive qu'Ă  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 aprÚs 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 Ă©nergies renouvelables

Références :

Liens :

Certains réacteurs utilisant La fission nucléaire commencent également à avoir de trÚs 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/permanenteđŸ”„
Date : 20-01-2022