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Une “ machine solaire ” pourrait fournir au monde une énergie propre


Dans une vallée de Provence, à 50 km au nord de Marseille, une équipe d’ingénieurs, de physiciens et de constructeurs reconstitue lentement le plus grand projet scientifique du monde. L’expérience a été conçue pour la première fois dans les années 80, la construction a commencé il y a seulement 10 ans, et il pourrait s’écouler encore cinq ans avant le début du projet. Pourtant, le calendrier extrêmement long correspond à l’ambition époustouflante de l’entreprise: il s’agit d’une «machine solaire» qui pourrait fournir au monde une énergie propre à jamais. Les boffins derrière le réacteur expérimental thermonucléaire international de 20 milliards d’euros (18,2 milliards de livres sterling) (ITER ) espèrent prouver que la fusion nucléaire, la réaction atomique qui entraîne le Soleil, peut être exploitée en une source d’énergie viable. «La fusion est la source d’énergie de l’univers», déclare Tim Luce, scientifique en chef d’ITER. «C’est le processus qui fait brûler les étoiles. Notre objectif est de capturer ce processus ici sur Terre. »La newsletter i dernières nouvelles et analyses Le projet a impliqué 35 pays, dont la Grande-Bretagne, l’UE, les États-Unis, la Russie, la Chine, l’Inde et le Japon. navire à l’extérieur du site du bâtiment tokamak ITER À moins qu’il ne parvienne à une solution au cours des huit prochaines semaines, le Royaume-Uni ne fera plus officiellement partie du projet, car il a quitté l’agence européenne pour l’énergie atomique Euratom, qui avait été son intermédiaire pour ITER. Néanmoins, cela reste une collaboration véritablement mondiale – le seul moyen de construire cette machine diaboliquement complexe, qui a un million de composants et 10 millions de pièces individuelles.Les expériences d’ITER visent à fusionner des atomes d’hydrogène pour créer une énergie propre et sûre. Luce, une physicienne aux manières douces de l’Arkansas, explique le processus en termes simples et cosmiques: «Nous allons chauffer le plasma d’hydrogène à 150 m ° C – 10 fois plus chaud que le noyau du Soleil.» Lire la suite Joe Biden confirme sa promesse de rallier l’accord de Paris sur le climat, alors qu’il s’agit d’un enjeu crucial pour les électeurs.Situé au centre technologique de Cadarache, près de la Durance, le réacteur sera logé dans un énorme bloc d’acier et de béton, toujours en cours de reconstitution. Il est construit sur des colonnes sismiques pour résister à la chaleur et à la pression qui seront éventuellement générées. Mais pour le moment, la poussière de ciment pend dans les passages labyrinthiques menant au cœur caverneux d’ITER. Le réacteur lui-même est un dispositif magnétique massif en forme de beignet connu sous le nom de tokamak. La fusion se produit lorsque le tokamak chauffe l’hydrogène combustible en un plasma chaud – une soupe gazeuse de particules subatomiques. Les atomes d’hydrogène lourds finissent par former de l’hélium, libérant de grandes quantités d’énergie.Une source d’énergie plus propre La fusion est potentiellement beaucoup plus propre, plus sûre et plus efficace que la fission utilisée dans les bombes nucléaires et les centrales électriques (Photo: CLEMENT MAHOUDEAU / AFP / Getty) Alors qu’ITER le fera pas produire d’électricité, les scientifiques espèrent qu’il fournira la preuve de concept qu’un réacteur à fusion peut produire plus d’énergie qu’il n’en consomme.La fusion est potentiellement beaucoup plus propre, plus sûre et plus efficace que la fission utilisée dans les bombes nucléaires et les centrales électriques, qui divise des éléments lourds tels que l’uranium. . Il n’y a aucun risque avec la fusion d’une réaction en chaîne incontrôlée (comme on le voit à Tchernobyl) et elle ne produit pas de déchets radioactifs à vie longue. Luce dit que la fabrication des composants est la partie la plus difficile du projet: «Tout doit être mis en placer très précisément. Nous fabriquons des articles de centaines de tonnes avec une précision de quelques millimètres. »La complexité de l’assemblage est ahurissante. «Vous faites en sorte que les différents partenaires fabriquent différentes pièces imbriquées qui n’ont jamais été fabriquées auparavant, sur différentes parties du monde en utilisant différents processus de fabrication», explique Luce. «C’est comme le plus gros puzzle que vous puissiez créer. Pas étonnant que cela prenne du temps. Mais cela fonctionne. En savoir plus Dernier coronavirus: comment l’énergie verte britannique a finalement pris le dessus sur les combustibles fossiles et pourquoi le verrouillage réduit notre demande d’électricité Pendant des décennies, les physiciens ont plaisanté sur la fusion nucléaire en tant que source d’énergie qui est toujours dans 30 ans. Le concept a été présenté en 1956 par Igor Kurchatov, connu comme le père de la bombe atomique soviétique, qui a parlé de ses recherches à un rassemblement de physiciens britanniques. Les Soviétiques étaient des pionniers, et le terme «tokamak» vient d’un acronyme russe qui signifie «chambre toroïdale avec bobines magnétiques». fusion thermonucléaire à des fins pacifiques… pour le bien de l’humanité ». Après des décennies de querelles organisationnelles, le consortium ITER a choisi le site de Caderache en 2005 et a innové deux ans plus tard. En juillet, le président français Emmanuel Macron a lancé la phase d’assemblage, qualifiant ITER d ‘«acte de confiance dans l’avenir». «Du temps bien dépensé» Si le calendrier d’ITER est respecté, le premier plasma ultra-chaud devrait être généré fin 2025 Il faudra ensuite encore 10 ans pour mettre progressivement la machine en marche avant que les isotopes lourds de l’hydrogène, le deutérium et le tritium, ne soient utilisés en 2035. Mais même dans ce cas, il faudra encore des décennies de recherche pour transformer les expériences en générateurs d’énergie viables. Les responsables affirment que ce n’est peut-être qu’à la fin du siècle que les premiers générateurs à fusion seront installés sur un réseau électrique.Luce, qui a assisté à sa première réunion ITER en 1989, alors qu’il avait 30 ans, admet qu’il ne vivra peut-être jamais pour voir la finale. résultats. «Il y a un pincement au regret», dit-il. «C’est au-delà de l’horizon de ma carrière et de ma vie, mais cela n’enlève rien à ma satisfaction. S’il y a un bénéfice au-delà de ma vie, c’est du temps bien dépensé. » Super conducteur – les mesures d’ITER Alors, comment tout cela fonctionne-t-il? (Photo: CLEMENT MAHOUDEAU / AFP / Getty) Le réacteur tokamak chauffera l’hydrogène combustible à 150 m ° C – soit 10 fois plus que le cœur du Soleil. Les câbles seront maintenus à moins -269 ° C par une structure en acier inoxydable de 3 800 tonnes appelée cryostat. Le réacteur pèsera 23 000 tonnes, soit trois fois le poids de la tour Eiffel. Les aimants de champ sont construits avec 100 000 km de brins supraconducteurs au niobium-étain (Nb3Sn) dont la fabrication a nécessité cinq ans. L’un des aimants supraconducteurs, le solénoïde central de 1000 tonnes, a la force magnétique pour soulever un porte-avions, soit deux fois la poussée d’une navette spatiale au décollage.