Il est difficile de penser à quelque chose de plus puissant que le soleil. Le soleil de notre système solaire et d'autres étoiles de l'espace extra-atmosphérique sont alimentés par une réaction physique appelée fusion nucléaire. Ce processus se produit lorsque deux noyaux légers, des protons électriquement positifs et des neutrons électriquement neutres trouvés dans le noyau d'un atome, fusionnent et forment un seul noyau plus lourd. La création du noyau libère de l'énergie à partir de la perte de masse.
Einstein a formulé que la masse pouvait devenir de l'énergie au début des années 1900, ce qui se produit dans la fusion nucléaire. L'énergie et la chaleur de cette réaction massive et constante nous aident à éviter la dépression saisonnière, à faire pousser des plantes et à créer de l'électricité avec des panneaux solaires.
Un réacteur à fusion, ou une centrale à fusion ou un réacteur thermonucléaire, est un dispositif que les scientifiques peuvent utiliser pour créer de l'énergie électrique à partir de l'énergie libérée lors d'une réaction de fusion nucléaire. Des réacteurs sont actuellement testés dans le monde entier dans l'espoir que l'alimentation de notre réseau énergétique sera une possibilité.
Les réacteurs utilisent un état de haute énergie de la matière ou du gaz ionisé sous forme de plasma, ce qui n'est pas encore entièrement compris par les scientifiques. Les chercheurs travaillent sur différentes manières de créer une fusion nucléaire avec le plasma - certains réacteurs utilisent des aimants pour contenir le plasma. En revanche, d'autres utilisent des lasers pour confiner le plasma en le comprimant dans un espace minuscule pour créer une réaction.
Le tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST) de la Chine, un réacteur nucléaire qui fait partie du projet de «soleil artificiel» du pays, a subi une réaction de fusion nucléaire pendant un peu plus de 17 minutes. Le plasma surchauffé a atteint 126 millions de degrés Fahrenheit, cinq fois plus chaud que le soleil, a rapporté le Smithsonian. Cette nouvelle passionnante survient alors que de nombreux pays riches font pression pour réduire les émissions et utiliser des sources d'énergie renouvelables plus propres.
"Le monde pourrait bénéficier d'une électricité sans carbone pratiquement illimitée alimentée par la même source d'énergie que le soleil", explique le DOE.
Aussi impressionnantes soient-elles, la réalisation d'essais sur des réacteurs est coûteuse. Les expériences avec le réacteur record en Chine coûteront probablement plus de 1 000 milliards de dollars d'ici juin. Ces essais préparent un projet de fusion plus vaste appelé le réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), qui est actuellement en cours de construction en France et sera potentiellement ouvert à l'utilisation d'ici 2025. Mais si ces expériences réussissent, les réacteurs pourraient créer une puissante source d'énergie qui produit de faibles niveaux de déchets radioactifs recyclables. Selon un rapport de 2018 de Live Science, un réacteur à fusion de 100 mégawatts peut alimenter jusqu'à 100 000 foyers.
Selon l'Agence internationale de l'énergie atomique, la fusion nucléaire n'a pas d'émissions atmosphériques associées. Le processus produit de l'hélium, un gaz non toxique contrairement au dioxyde de carbone et au tritium radioactif. Bien que le tritium puisse sembler préoccupant, sa demi-vie n'est que d'environ un siècle, ce qui le rend moins nocif pour l'environnement que d'autres sources d'énergie.
Andrew Holland, PDG de la Fusion Industry Association, une association internationale qui compte plus de 20 entreprises de fusion du secteur privé en tant que membres, déclare que le succès du réacteur en Chine laisse présager un avenir radieux pour les énergies renouvelables.
« Fusion est la source idéale pour cela, car elle est toujours disponible », déclare-t-il.
Holland souligne également que bien que le bilan soit impressionnant, il faudra un certain temps avant d'exploiter la technologie pour une énergie renouvelable 24h/24 et 7j/7. Le réacteur en Chine montre le potentiel de la technologie. Mais il n'existe toujours pas de réacteur capable de brûler du plasma pendant des heures, ce qui sera nécessaire pour alimenter les réseaux.
Il envisage que la fusion nucléaire puisse être utilisée parallèlement et même soutenir d'autres sources d'énergie à faibles émissions ou sans carbone comme l'énergie solaire et éolienne.
"Nous prévoyons que [les centrales de fusion nucléaire] seront commerciales dans les années 2030, c'est l'objectif de la plupart de nos entreprises", dit-il. "C'est une industrie en croissance rapide avec beaucoup de commentaires et beaucoup de potentiel, mais il reste encore beaucoup de travail à faire... la fusion est toujours difficile mais il y a un énorme potentiel."
