Explication de l'énergie de fusion - Futur ou échec | Kurzgesagt

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La monnaie fondamentale de notre univers est l’énergie.

Elle éclaire nos maisons, fait pousser notre nourriture,

alimente nos ordinateurs.

On peut l’obtenir de plein de façons: en brûlant des carburants fossiles, en séparant des atomes

ou en éclairant des panneaux photovoltaïques.

Mais il y a toujours des inconvénients:

Les carburants fossiles sont extrêmement toxiques

Les déchets nucléaires sont… des déchets nucléaires.

Et il n’y a pas encore assez de batteries pour stocker l’énergie solaire en absence de soleil.

Et pourtant, le soleil semble avoir de l’énergie gratuite et infinie.

Est-ce qu’il y a un moyen de construire un soleil sur terre?

Peut-on mettre une étoile en bouteille?

Le soleil brille grâce à la fusion nucléaire,

En un mot, la fusion est un processus thermonucléaire.

Ce qui veut dire que les ingrédients doivent être incroyablement chauds,

si chauds que les atomes sont séparés de leurs électrons, formant un plasma

où noyaux et électrons se baladent librement.

Comme les noyaux sont tous chargés positivement, ils se repoussent entre eux.

Pour vaincre cette répulsion, les particules doivent se déplacer très très vite.

Dans ce contexte, très vite veut dire très chaud.

Des millions de degrés!

Les étoiles trichent pour atteindre ces températures.

Elles sont si massives que la pression dans leur noyau

génère la chaleur pour écraser les noyaux ensembles

jusqu’à ce qu’ils s’unifient et fusionnent,

créant des noyaux lourds et en libérant de l’énergie dans le même temps.

C’est cette énergie relâchée que les scientifiques espèrent exploiter

dans une nouvelle génération de centrales:

Le réacteur à fusion.

Sur terre, ce n’est pas faisable d’utiliser cette méthode brute pour créer de la fusion

donc si on veut construire un réacteur qui génère de l’énergie avec la fusion

on doit être intelligents.

A ce jour, les scientifiques ont inventé deux moyens pour rendre le plasma assez chaud pour fusionner.

Le premier type de réacteur utilise un champ magnétique pour contenir le plasma

dans une chambre en forme de donut

où la réaction se produit.

Ces réacteurs de confinement magnétique

comme le réacteur ITER en France

utilise des électro-aimants supraconducteurs refroidis avec de l’hélium liquide

à quelques degrés au dessus du zéro absolu.

Ce qui veut dire qu’ils hébergent un des plus grands écart de température dans l’univers connu.

Le deuxième type appelé “confinement inertiel”

utilise des pulsations de lasers surpuissants

pour chauffer la surface d’une palette de carburant,

la faisant imploser,

rendant brièvement le carburant assez chaud et dense pour fusionner.

En fait, un des plus puissants laser au monde

est utilisé pour des expériences de fusion

à la National Ignition Facility aux Etats-Unis.

Ces expériences et d’autres du même type à travers le monde

ne sont aujourd’hui que des expériences.

Les scientifiques sont encore en train de développer la technologie.

Et bien qu’ils puissent accomplir la fusion, pour le moment

ça coûte plus d’énergie pour faire l’expérience qu’ils n’en produisent avec.

La technologie a un long chemin à faire avant d’être commercialement viable.

Et peut-être qu’elle ne le sera jamais.

Cela pourrait être juste impossible de faire un réacteur à fusion viable sur Terre.

Mais si on le fait, il serait si efficace

qu’un seul verre d’eau de mer pourrait être utilisé

pour produire autant d’énergie qu’en brûlant un baril de pétrole

sans avoir à parler de déchets.

C’est parce que les réacteurs à fusion utiliseraient l’hydrogène ou l’hélium comme carburant

et l’eau de mer est chargée en hydrogène.

Mais pas n’importe quel hydrogène fera l’affaire,

des isotopes spécifiques avec des neutrons en plus appelés deutérium et tritium

sont nécessaires pour faire les bonnes réactions.

Le deutérium est stable et peut être trouvé en abondance dans l’eau de mer.

Le tritium est un peu plus délicat,

il est radioactif

et il pourrait n’y en avoir que 20 kg dans le monde.

La plupart dans des têtes nucléaires, ce qui le rend extrêmement cher.

Donc il nous faut un autre partenaire de fusion pour le deutérium à la place du tritium.

L’hélium-3, un isotope de l’hélium peut être un excellent substitut.

Malheureusement, c’est aussi incroyablement rare sur Terre.

Mais ici, la Lune pourrait détenir la réponse.

Pendant des milliards d’années, le vent solaire

a pu créer d’énormes dépôts d’hélium-3 sur la Lune.

Au lieu de fabriquer de l’hélium-3, on peut l’extraire.

Si on peut tamiser la poussière lunaire pour récupérer l’hélium

on aurait assez de carburant pour alimenter le monde entier pour des milliers d’années.

Un argument de plus pour établir une base lunaire,

si vous n’étiez pas encore convaincu.

OK, vous pensez peut-être que concevoir un mini-soleil

a toujours l’air dangereux.

Mais c’est en fait plus sûr que la plupart des autres types de centrales.

Un réacteur à fusion n’est pas comme un réacteur nucléaire

dont le cœur peut fondre de manière catastrophique.

Si le confinement est brisé, le plasma va s’étendre et refroidir

et la réaction va s’arrêter

Simplement dit, ce n’est pas une bombe.

La fuite de carburant radioactif comme le tritium peut causer une menace pour l’environnement.

Le tritium peut se lier à l’oxygène, formant de l’eau radioactive

qui peut être dangereuse en cas d’écoulement dans l’environnement.

Heureusement, il n’y a que quelques grammes de tritium

utilisés à un moment donné donc une fuite serait vite diluée.

Donc on vient juste de vous dire qu’il y a une énergie illimitée à saisir

sans aucun risque pour l’environnement

dans quelque chose d’aussi simple que l’eau.

Donc, où est le piège?

Le coût.

On ne sait tout simplement pas si un réacteur à fusion sera commercialement viable.

Même s’il fonctionne, il peut être trop cher pour être construit.

L’inconvénient majeur est que c’est une technologie non éprouvée

C’est un pari à 10 Milliards d’euros

et cet argent pourrait être mieux dépensé dans d’autres énergies propres

qui sont déjà éprouvées.

Peut-être devrions-nous arrêter les frais?

Ou peut-être, quand le bénéfice sera une énergie propre illimitée pour tout le monde,

ça en vaut peut-être le risque.

Les vidéos comme celles-ci prennent des centaines d’heures à faire

et sont rendues possibles par vos contributions sur patreon.com

Si vous voulez en savoir plus sur l’énergie globale,

voilà une playlist sur l’énergie nucléaire, les gaz de schiste et l’énergie solaire.

Faites nous savoir dans les commentaires si il y a d’autres technologies que vous voulez qu’on explique.