Les États-Unis travailleront avec d’autres gouvernements pour accélérer les efforts visant à faire de la fusion nucléaire une nouvelle source d’énergie sans carbone, a déclaré mardi l’envoyé américain pour le climat, John Kerry, la dernière des nombreuses annonces américaines de la semaine dernière visant à lutter contre le changement climatique.
La fusion nucléaire fusionne deux atomes d’hydrogène pour produire un atome d’hélium et beaucoup d’énergie, qui pourrait être utilisée pour alimenter les voitures, chauffer et refroidir les maisons et d’autres choses qui sont actuellement souvent alimentées par des combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz. Cela fait de la fusion une solution potentiellement majeure au changement climatique, provoqué par la combustion de combustibles fossiles.
Pourtant, la fusion est encore loin, alors que d’autres technologies propres comme l’énergie éolienne, solaire et autres sont actuellement utilisées et pourraient être développées.
« Nous nous rapprochons de plus en plus d’une réalité fondée sur la fusion. Et en même temps, oui, d’importants défis scientifiques et techniques existent », a déclaré Kerry à Dubaï pour les négociations de l’ONU sur le climat.
« Une réflexion et une politique réfléchies seront essentielles pour gérer cette situation. »
Les chercheurs tentent depuis des décennies d’exploiter la réaction qui alimente le soleil et d’autres étoiles – un objectif insaisissable car il nécessite des températures et des pressions si élevées qu’il s’effondre facilement.
Kerry veut accélérer ce processus dans l’espoir de limiter le réchauffement climatique à 1,5 degré Celsius (2,7 degrés Fahrenheit) depuis l’époque préindustrielle, une référence fixée par la communauté internationale.
Il a exhorté les nations à s’unir pour « exploiter la puissance de la physique fondamentale et l’ingéniosité humaine en réponse à une crise ». La stratégie définit cinq domaines de partenariats internationaux : la recherche, la chaîne d’approvisionnement et le futur marché, la réglementation, les questions de main-d’œuvre et l’engagement du public. Kerry a pris la parole au Forum mondial de l’énergie du Conseil atlantique.
Les États-Unis et le Royaume-Uni ont annoncé un partenariat en novembre pour accélérer le développement mondial de l’énergie de fusion, et les États-Unis ont annoncé l’année dernière leur propre vision des recherches nécessaires au cours de la décennie. Dans le sud de la France, 35 pays collaborent sur une machine expérimentale destinée à exploiter l’énergie de fusion, le réacteur thermonucléaire expérimental international, afin de prouver la faisabilité de la fusion en tant que source d’énergie à grande échelle et sans carbone. Ce projet a été en proie à des retards et à des dépassements de coûts.
Vendredi, le Japon et l’Europe ont annoncé qu’ils allaient lancer le plus grand réacteur à fusion du monde.
La Chine et la Russie sont toutes deux partenaires d’ITER, et la Chine en particulier s’emploie activement à promouvoir la recherche et le développement sur la fusion, a déclaré Andrew Holland, directeur général de la Fusion Industry Association.
« Nous essayons de construire une équipe mondiale pour y arriver avant les Chinois afin que les Chinois ne dominent pas une autre nouvelle technologie », a-t-il déclaré.
Avant de partir pour Dubaï, Kerry a enfilé un casque et a visité Commonwealth Fusion Systems à Devens, dans le Massachusetts, une entreprise qui se lance dans la conception, la construction et le déploiement de centrales électriques à fusion.
Jusqu’à présent, toute l’énergie nucléaire provenait de réacteurs à fission nucléaire dans lesquels les atomes sont divisés – un processus qui produit à la fois de l’énergie et des déchets radioactifs. L’industrie nucléaire mondiale a lancé une initiative lors de la COP28 pour que les pays s’engagent à tripler ce type d’énergie nucléaire d’ici 2050.
Plus de 20 pays l’ont déjà signé, dont les États-Unis et les Émirats arabes unis, hôte des négociations de cette année.
La fusion ne produit pas les déchets radioactifs de la fission nucléaire. Dans une course mondiale pour en faire une source d’énergie pratique et peut-être illimitée, plus de 6 milliards de dollars ont été investis à ce jour, selon la Fusion Industry Association.
Il existe désormais plus de 40 sociétés de fusion dans le monde, dont plus de 80 % des investissements sont réalisés aux États-Unis. Treize de ces entreprises ont vu le jour au cours de la dernière année et demie.
C’est Commonwealth Fusion Systems qui a levé le plus de fonds, soit plus de 2 milliards de dollars, selon l’association.
À l’instar des efforts déployés par 35 nations, le Commonwealth tente de créer une fusion à l’intérieur de ce qu’on appelle un tokamak. La machine en forme de beignet utilise des aimants puissants pour confiner et isoler un plasma afin qu’il soit suffisamment chaud pour que la réaction de fusion se produise et reste chaud plus longtemps.
Il y a un an, lors d’une avancée majeure utilisant une technologie différente au laboratoire national Lawrence Livermore en Californie, les scientifiques ont pu pour la première fois concevoir une réaction produisant plus d’énergie que celle utilisée pour l’enflammer, appelée gain d’énergie net.
Leur processus utilise des lasers.
Les physiciens du monde entier considèrent les machines en forme de beignet comme le type de dispositif de fusion magnétique le plus prometteur.
Les tokamaks sont devenus plus gros pour de meilleures performances.
Commonwealth Fusion a été fondée en 2018 par des chercheurs et des étudiants du Massachusetts Institute of Technology Plasma Science and Fusion Center. En utilisant les avancées de la technologie des aimants supraconducteurs combinées à la science de leur propre tokamak compact, le groupe du MIT a entrepris de construire un aimant tolérant des températures élevées qui pourrait produire des champs magnétiques très puissants, en utilisant peu d’électricité.
Leur espoir est de construire plus rapidement une unité plus petite et moins coûteuse, afin de rendre la fusion commercialement viable pour la première fois, a déclaré le professeur Dennis Whyte, co-fondateur du Commonwealth qui dirige le Plasma Science and Fusion Center.
« Si la fusion devient économiquement compétitive, nous aurons résolu l’énergie pour l’humanité pour toujours, pour toujours. C’est comme si, bien sûr, vous y alliez après cela », a-t-il déclaré dans une interview. « La contrainte qui découle à la fois du changement climatique et de la sécurité énergétique signifie que c’est certainement le bon moment pour faire un grand effort pour y parvenir. »
L’entreprise et l’université collaborent étroitement. En 2021, ils ont allumé leur électroaimant supraconducteur et ont démontré un champ magnétique record, ce qui en fait l’aimant à fusion le plus puissant de sa catégorie. Whyte a dit qu’il savait que la fusion avait changé pour toujours.
Mais malgré le battage médiatique, une énergie de fusion nucléaire fiable et bon marché reste une chimère, a déclaré Edwin Lyman, directeur de la sécurité de l’énergie nucléaire à l’Union of Concerned Scientists à Washington. La fusion est beaucoup moins susceptible que d’autres alternatives d’être commercialisée dans un délai qui lui permettrait de contribuer à prévenir les pires effets du changement climatique, a-t-il déclaré. Lyman a déclaré que le prix énorme pourrait également priver des alternatives plus prometteuses, telles que les énergies renouvelables, des ressources dont elles ont besoin pour prospérer,
Pourtant, 19 entreprises de fusion pensent qu’elles fourniront de l’électricité au réseau avant 2035, a déclaré la Fusion Industry Association en juillet.
Le Commonwealth conçoit sa première centrale électrique, baptisée « ARC », qui sera connectée au réseau au début des années 2030.
ARC est destiné à produire environ 460 mégawatts d’électricité. Environ 60 d’entre eux seraient utilisés pour faire fonctionner la centrale, pour une production nette d’environ 400 mégawatts, soit suffisamment pour alimenter des dizaines de milliers de foyers.
Selon l’entreprise, cela devrait coûter entre 1 et 2 milliards de dollars et s’adapter à un espace de la taille d’un terrain de basket.
Avant cela, le Commonwealth dit qu’il construira et testera un prototype de tokamak qu’il appellera SPARC, dans l’espoir de le mettre en service fin 2025 ou début 2026.
Le PDG Bob Mumgaard a déclaré qu’il pensait que l’énergie propre issue de la fusion pouvait décarboner les industries lourdes qui sont de gros émetteurs de gaz à effet de serre.
« C’est notre futur jeu, ce sont les choses vraiment difficiles, celles qui vous amènent à zéro », a-t-il déclaré dans une interview.
Le long des murs du Commonwealth se trouve un motif de points blancs au niveau des hanches, un pour chacune des 10 000 centrales à fusion dont le monde aura besoin d’ici 2050. Mumgaard a déclaré que c’est un rappel quotidien que le monde utilise beaucoup d’énergie, la majeure partie des combustibles fossiles, et cela doit changer.
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