Fusion nucléaire : le MIT veut une injection dans le réseau dès 2033

07 octobre 2020 à 13h43
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SPARC MIT © MIT
© T. Henderson/CFS/MIT-PSFC

On attend beaucoup de la fusion nucléaire, une méthode de production d'énergie reproduisant le comportement du soleil et promettant une énergie propre et pratiquement illimitée. Actuellement, les yeux sont tournés vers Saint-Paul-lez-Durance (Bouches-du-Rhône) et le projet ITER, qui doit produire son premier plasma expérimental en 2025 et prouver la faisabilité de la fusion nucléaire dans le domaine de la production électrique.

Mais d'autres spécialistes s'y intéressent également : le projet SPARC du MIT envisage lui aussi une première production expérimentale en 2025, alors que des scientifiques confirment la viabilité de la fusion nucléaire.

Une « chronologie plus agressive »

Conjointement avec la société Commonwealth Fusion Systems, le MIT s'apprête à entamer la construction d'un nouveau réacteur devant lui aussi faire la preuve de la viabilité de la fusion nucléaire.

Mais par rapport au projet ITER, le MIT dit rechercher une « chronologie plus agressive ». L'institut déclare : « Notre objectif est d'accélérer le calendrier de
l'énergie de fusion en tirant parti d'une percée dans la technologie des aimants
». Il ajoute : « La pierre angulaire de notre plan est SPARC, un dispositif de fusion conçu pour démontrer une production nette d'énergie
pour la première fois aux environs de 2025
».

Échéance 2033

Bien que d'importants défis demeurent, la société espère accélérer suffisamment le développement de la filière pour qu'elle puisse jouer un rôle dans la lutte contre le réchauffement climatique.

La construction doit donc démarrer au printemps prochain, à un emplacement qui sera rendu public dans les prochains mois et durer de trois à quatre ans. Si les tests sont concluants, les scientifiques entendent ensuite construire une centrale opérationnelle, avec injection d'électricité dans le réseau, au début de la décennie suivante. L'équipe de SPARC porte ainsi l'échéance à 2033.

Des électroaimants plus efficaces

C'est donc un programme beaucoup plus ambitieux qu'ITER, dont le successeur et démonstrateur industriel DEMO doit prendre la place autour de 2040.

Le projet SPARC est également censé être beaucoup moins onéreux que son homologue international, sachant que depuis son lancement en 2018, Commonwealth Fusion a réussi à lever 200 millions de dollars.

Pour tenir ses objectifs de coûts et de délais, le réacteur sera bien plus petit qu'ITER. Pour Bob Mumgaard, Directeur exécutif de Commonwealth Fusion, si ITER était un terrain de football, SPARC aurait la taille d'un court de tennis.

SPARC doit utiliser un principe semblable à ITER avec un tokamak, une chambre toroïdale (en forme de donut si vous préférez) où la réaction de fusion a lieu. En revanche, le projet doit utiliser des électroaimants plus efficaces que les bobines électromagnétiques utilisées par ITER. Martin Greenwald, l'un des fondateurs de Commonwealth Fusion, précise : « Sparc tire parti d'une nouvelle technologie d'électroaimant qui utilise des supraconducteurs à haute température qui peuvent produire un champ magnétique beaucoup plus élevé ».

Un procédé « très susceptible de fonctionner »

Dans sa publication, le MIT dit se baser sur une foule de recherches effectuées jusqu'à présent dans le domaine, à commencer par l'Alcator C-Mod, un tokamak étudié par le célèbre institut entre 1991 et 2016.

Reste à savoir si, malgré cette expérience, le projet est réaliste. Des scientifiques ont déjà affirmé leur enthousiasme vis-à-vis de SPARC, tout en jugeant son calendrier irréaliste. Bien que la fusion nucléaire soit étudiée il y a maintenant près d'un siècle, la construction d'une centrale basée sur ce principe a régulièrement semblé être l'affaire de quelques décennies seulement.

L'espoir reste pourtant permis. Dans le Journal of Plasma Physics, des chercheurs viennent de publier sept articles réunissant les preuves de la réussite de SPARC. Selon eux, le projet serait en mesure de produire jusqu'à 10 fois l'énergie qu'il consomme. Pour Martin Greenwald, « la conception sur laquelle nous travaillons est très susceptible de fonctionner ». Il ajoute : « Si nous parvenons à surmonter les défis d'ingénierie, cette machine fonctionnera comme nous l'avons prévu ».

Sources : New York Times , MIT

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glandeuranon
De belles notes d’intention pour des investisseurs naïfs. Pourquoi 2025 et 2033 ? 2021 et 2022 ça me semble encore plus agressif comme calendrier, quel manque d’ambition !
Maxvarchar
Ce n’est pas très sérieux tout ça. Il faudrait déjà être capable de maintenir la réaction de fusion plus de quelques secondes. De plus rien de ne dit que le tokamak soit la meilleure architecture.
Bombing_Basta
pratiquement illimitée<br /> En pratique non, ce n’est pas illimité, le deutérium est une ressource finie comme toute ressource sur Terre.<br /> Seules les énergies renouvelables sont pratiquement illimitées, la seule limite étant la fin de vie du Soleil.<br /> Tout ça étant limité avant tout par les ressources annexes, souvent rares elles, nécessaires à la mise en œuvre de ces technologies.<br /> Si nous parvenons à surmonter les défis d’ingénierie, cette machine fonctionnera comme nous l’avons prévu<br /> Phrase qui pourrait être mise dans la bouche de n’importe-quel ingénieur nucléaire, ou pas d’ailleurs.<br /> «&nbsp;Si tout se passe comme sur le papier…&nbsp;», sauf que le papier c’est la perfection de la théorie, la pratique est bien plus cruelle.
trollkien
Qu’il commencent déjà par terminer et mettre en service leur premier reacteur «&nbsp;test&nbsp;» avant de continuer à blablater dans le vide
FoxLeGoupil
Les énergies renouvelables sont aussi limitée par la recyclabilité des matériaux qu’on utilise pour les capter.
Demongornot
Pour ceux voulant en savoir plus sur comment fonctionne la Fusion, les défit et autre, voici une vidéo (première partie sur 5) de Jean Pierre Petit, un incroyable physicien qui discute de tout ça :<br />
Yannick2k
qu’ils terminent Flamanville d’abord
Bombing_Basta
Bombing_Basta:<br /> Tout ça étant limité avant tout par les ressources annexes, souvent rares elles, nécessaires à la mise en œuvre de ces technologies.<br /> #autoquote
Yannick2k
c’est super interressant!
iksarfighter
On devrait investir encore plus dans ce secteur, l’émergence d’une énergie propre est d’une urgence absolue.
trollkien
Oui mais bon les bobos écolo(cons?) qui nous polluent l’esprit, le nucléaire, c’est le mal.<br /> Sans réflexion, sans distinction…<br /> ps : merci pour la vidéo =)
ekysse
Pour compléter vos propos, l’ASN n’a pas le droit de promouvoir le nucléaire.<br /> En France, nous arrivons à une situation paradoxale dans laquelle le nucléaire (qui nous garantit une autonomie énergétique relative) est sapé par les énergies dites renouvelables (peut-on recycler des éoliennes, des panneaux solaires ?), alors que nous n’avons encore aucune alternative viable.<br /> Faire de la recherche sur le renouvelable et tester des prototypes, oui.<br /> Mettre en place des solutions bancales qui coûtent cher (et ont des effets secondaires non-négligeables), non, à mon humble avis.<br /> Pour info, la Chine construit des centrales nucléaires à la vitesse grand V… grâce au transfert de technologie que nous leur avons vendu.
trollkien
C’est pas le coq sportif qui devrait représenter la france, mais le mouton tondu :d
Juju25
Des doux rêveurs ITER coutent des milliards je ne vois pas tres bien comment avec 200millions le projet sparc va pouvoir aboutir, vont faire des terrains de tennis…<br /> Commençons par investir serieusement sur le renouvelable avec des objectifs serieux du stockage hydraulique combiné avec des batteries de voiture et on verra le resultat dans 10 a 15 ans. Je suis pas sur que le nucleaire nous serve a grand chose, au mieux on a besoin de rien au pire il restera ITER et au pire du pire on construira quelques centrale nucleaire ( les chinois nous vendrons un kit pour pas cher) moins que flamanville🤣.
Maxvarchar
Cette machine fonctionnera c’est certain. Pour le moment ce sont les Chinois qui semblent avoir l’avantage dans la course. Il est possible de fabriquer de l’eau lourde (Deutérium) il me semble et quand on sait que ce type de réacteur ne produit quasiment aucun rayonnement Gamma à tel point qu’il n’est pas nécessaire de porter une protection à proximité, la filière nucléaire sera très vite enterrée. Le jour ou nous aurons maitrisé ce type d’énergie nous serons une civilisation de type 1 assurément. J’espère voir ça de mon vivant.
Bombing_Basta
Maxvarchar:<br /> Il est possible de fabriquer de l’eau lourde (Deutérium)<br /> Non l’eau lourde est extraite de l’eau normale (eau douce ou salée), et une molécule d’eau lourde contient du deutérium (isotope de l’hydrogène avec un neutron) qu’on peut là aussi extraire (~35g de deut par mètre cube d’eau).<br /> Mais on ne sait pas créer du deutérium, à partir de protium (l’isotope d’hydrogène le plus abondant, 0 neutron) par exemple. En tous cas pas pour le moment.
Martin_Penwald
si ITER était un terrain de football, SPARC aurait la taille d’un court de tennis.<br /> Et en unités SI, ça fait quoi ?
Jarjarbings
" le deutérium est une ressource finie comme toute ressource sur Terre "<br /> Combien de siècles avant la fin ?<br /> " il suffit de distiller de l’eau, qu’il s’agisse d’eau douce ou d’eau de mer. Cette ressource est largement disponible et quasiment inépuisable "<br /> https://www.iter.org/fr/sci/fusionfuels
srochain
Les ppv c’est… Du sable !<br /> Le silicium est le second Corp le plus abondant sur la planète, juste après l’oxygène… Il n’y a aucun soucis d’approvisionnement d’autant plus qu’il est infiniment recyclable puisque ce n’est pas lui qui se transforme en énergie mais les photons du Soleil
srochain
Oui les ppv sont 100%recyclablr et les éolienne à 90%fe la masse. Cf le plus ancien parc eolien de France à Port la Nouvelle raccordé au réseau en 1991 et démonté et recyclé à 90%par Engie green en décembre 2019
srochain
Le deutérium est un isotope de l’hydrogène pas de l’eau lourde
Palou
srochain:<br /> Cf le plus ancien parc eolien de France à Port la Nouvelle raccordé au réseau en 1991 et démonté et recyclé à 90%par Engie green en décembre 2019<br /> Pas tout à fait vrai, chiffres faux fournis par Engie. Les mats étant petits et métalliques (comparés à ceux d’aujourd’hui), avec un peu de chance ils vont enlever 50cm de béton au pied et il en restera 600 tonnes pour l’éternité. On est très loin des 90% annoncés
Bombing_Basta
Jarjarbings:<br /> Combien de siècles avant la fin ?<br /> Avant la fin de l’humanité?
Maxvarchar
Merci pour votre précision
Maspriborintorg
En 1958, à l’ONU à Genève eu lieu une réunion et une exposition «&nbsp;Fusion 58&nbsp;». Depuis, les prévisions de fusion sont repoussées. Un ami physicien spécialiste du nucléaire et plus particulièrement de la fusion a travaillé au JET à Culham en angleterre puis au MIT avant de revenir poursuivre en Suisse à l’EPFL. Et bien, il n’est pas optimiste. Contrairement à ce qui se dit, ITER ne fonctionnera pas exclusivement avec du Deutérium, mais aussi avec du Tritium, avec pour conséquence la production de neutrons rapides qui vont induire de la radioactivité permanente dans les parois de l’enceinte d’ITER. Donc ce sera des déchets radio-actifs au même titre que l’appareillage des réacteurs à fission(enveloppes,tuyauterie, échangeurs de chaleur et pompes)
DAOV
lever 200M$ la ou il leur faudra 10 fois plus pour arriver à un prototype susceptible de fonctionner en continu… si ils y arrivent.
orionb1
encourageant je ne demande qu’à voir …
ekysse
Pour votre information, le sable est la 2ème ressource la plus consommée sur cette planète, après l’eau.<br /> L’essentiel est destiné à la construction et les besoins sont si colossaux que les firmes utilisent des bateaux spéciaux pour l’aspirer du fond de mers (qu’ils bousillent allègrement, par la même occasion…). Un rapport de l’ONU de 2019 est édifiant.ONU:sand and sustainability 2019<br /> D’autre part, le recyclage permet de ne plus ponctionner la matière première mais il a un coût : l’énergie et la logistique autour.
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