La bonne nouvelle est venue mardi du National Ignition Facility du Lawrence Livermore National Laboratory, en Californie. Ils ont enfin réussi à "allumer" le réacteur, c'est-à-dire à extraire de la fusion des molécules d'hydrogène pour produire de l'hélium plus d'énergie qu'il n'en a fallu pour la réaliser.
En théorie, cette réaction devrait libérer une énorme quantité d'énergie à partir d'une quantité relativement minuscule d'hydrogène. C'est la raison pour laquelle nous travaillons sur ce problème, et la physique fonctionne parfaitement. Mais c'est le problème d'ingénierie de l'enfer, et en plus de cinquante ans d'expériences, ils ont toujours dû introduire plus d'énergie qu'ils n'en ont retiré.
En effet, la recherche sur la production d'énergie utile à partir de la fusion nucléaire est soumise à la "loi de la conservation de la difficulté" : chaque fois qu'un problème est résolu, un nouveau problème de difficulté égale apparaît pour le remplacer. Mais cette époque est peut-être révolue.
La grande nouvelle du laboratoire de Livermore est qu'il a concentré 2,05 mégajoules de lumière laser sur une minuscule capsule d'hydrogène pendant quelques nanosecondes et a déclenché une explosion - enfin, d'abord une explosion, puis une implosion - qui a produit 3,15 MJ d'énergie. C'est ça, l'allumage : 54 % d'énergie en plus à la sortie qu'à l'entrée.
En langage scientifique, c'est la "preuve du concept". Personne ne doutait vraiment que la fusion pourrait un jour produire de l'énergie utile d'une manière ou d'une autre, mais il fallait encore le démontrer dans la pratique. C'est désormais chose faite.
En termes de production d'énergie réelle, cependant, c'est pathétique : à peu près assez pour faire bouillir une bouilloire. Il reste à faire le gros du travail pour que l'énergie de fusion fonctionne à grande échelle à un coût commercialement viable, et le laboratoire de Livermore ne travaille même pas sur ces questions.
Mais d'autres le font, et les signes sont prometteurs. Le plus grand projet est le réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), en France, qui regroupe 35 pays. Il s'agit d'un énorme dispositif de fusion magnétique souterrain dont les travaux ont débuté en 2010, qui sera mis en service en 2025 et qui devrait produire des résultats vraiment intéressants au milieu des années 2030.
Une demi-douzaine d'entreprises privées plus petites et plus récentes explorent des voies alternatives pour atteindre le même objectif, et plusieurs d'entre elles, prometteuses, espèrent avoir des réacteurs de démonstration opérationnels au cours de cette décennie. Les pionniers sont Commonwealth Fusion Systems, dans le Massachusetts, et General Fusion, un partenariat canado-britannique basé à Vancouver.
Le "Skunk Works" de Lockheed Martin est également toujours dans la course, travaillant sur des modèles de plus en plus avancés de réacteur à fusion compact au rythme d'un tous les deux ans. D'une manière ou d'une autre, le travail sera fait.
La promesse à long terme de l'énergie de fusion est éblouissante. Elle offre une énergie effectivement illimitée à partir d'un combustible inépuisable : des isotopes d'hydrogène dérivés de l'eau (deutérium) et du lithium enrichi (tritium). Le processus ne peut pas entraîner de fusion, ne produit pas de déchets radioactifs et n'occupe pas beaucoup de terrain.
Lorsque la fusion pourra produire de grandes quantités d'électricité à un prix abordable, nous pourrons cesser complètement de brûler des combustibles fossiles. À moins d'une nouvelle amélioration spectaculaire du poids et de la capacité de stockage des batteries, nous aurons probablement besoin d'hydrogène pour les avions et les navires, mais il suffira d'utiliser l'électricité abondante pour fractionner l'eau afin d'obtenir l'hydrogène.
Les énergies éolienne et solaire resteront probablement compétitives en termes de coûts, mais si vous êtes un paysan superstitieux, vous pouvez également mettre à la retraite vos centrales nucléaires à fission existantes. Alors, qu'est-ce que la fusion n'a pas à offrir ? Seulement la date de livraison.
Il est très peu probable qu'il y ait ne serait-ce qu'un seul prototype de réacteur à fusion produisantdes quantités d'électricité commercialement pertinentes avant 2030. Les émissions de gaz à effet de serre auront peut-être cessé d'augmenter d'ici là, mais elles ne seront probablement pas encore en baisse. Les prévisions actuelles indiquent donc que nous serons irrévocablement engagés dans une hausse de la température moyenne mondiale de +1,5°C d'ici 2029.
En 2040, si nous avons de la chance, nous pourrions assister à un déploiement majeur des centrales à fusion, qui pourraient représenter jusqu'à 5 % de la consommation énergétique mondiale, mais toute accélération nécessiterait des changements invraisemblables dans le fonctionnement du monde. D'ici là, nous serons face à un réchauffement de +2,0°C, ou nous le subirons déjà si certaines des grandes rétroactions commencent à se manifester.
L'énergie de fusion peut nous assurer un avenir long et heureux si nous traversons les 20 à 30 prochaines années sans effondrement de la civilisation, mais elle ne sera pas le véhicule magique qui nous permettra de traverser la crise sans encombre. Nous devrons le découvrir par nous-mêmes.
Gwynne Dyer is an independent journalist whose articles are published in 45 countries.
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