Nous allons parler aujourd'hui de cette nouvelle avancée en fusion importante et les potentielles répercussions qu’elle peut avoir.
Même si le coût du solaire et de l'éolien est en baisse, les énergies renouvelables pourraient ne pas être suffisantes pour répondre à notre demande d'énergie propre dans le futur. Cependant, l'énergie nucléaire peut jouer un rôle clé dans la décarbonisation de notre secteur énergétique. En effet, il y a eu un développement majeur de la fusion nucléaire. Cette découverte, on la doit au Dr Martin Greenwald, directeur adjoint et chercheur principal au MIT et à son équipe ! ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️
Sources : https://pastebin.com/raw/Tq4d4kbf
Pour les questions de droit d'auteur ou questions commerciales, veuillez nous envoyer un e-mail : atech@clapnetwork.com
Même si le coût du solaire et de l'éolien est en baisse, les énergies renouvelables pourraient ne pas être suffisantes pour répondre à notre demande d'énergie propre dans le futur. Cependant, l'énergie nucléaire peut jouer un rôle clé dans la décarbonisation de notre secteur énergétique. En effet, il y a eu un développement majeur de la fusion nucléaire. Cette découverte, on la doit au Dr Martin Greenwald, directeur adjoint et chercheur principal au MIT et à son équipe ! ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️ ▫️ ▪️
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00:00 Bonjour à tous et bienvenue sur notre chaîne ATTEC, nous allons parler aujourd'hui de
00:11 cette nouvelle avancée en fusion importante et les potentielles répercussions qu'elle
00:15 peut avoir.
00:16 Même si le coût du solaire et de l'éolien est en baisse, les énergies renouvelables
00:20 pourraient ne pas être suffisantes pour répondre à notre demande d'énergie propre dans le
00:24 futur.
00:25 Et pourtant, l'énergie nucléaire peut jouer un rôle clé dans la décarbonisation de notre
00:30 secteur énergétique.
00:31 En effet, il y a eu un développement majeur de la fusion nucléaire.
00:35 Cette découverte, on la doit au Dr Martin Greenwald, directeur adjoint et chercheur
00:39 principal au MIT et à son équipe.
00:41 Mais avant d'explorer plus en détail cette récente percée sur la fusion nucléaire,
00:46 il est bon de prendre du recul et de faire un petit point.
00:48 Il faut savoir que l'on peut obtenir de l'énergie nucléaire via deux processus, la fission
00:56 et la fusion.
00:57 Les réacteurs à fission nucléaire sont ceux qui sont utilisés actuellement partout
01:01 dans le monde.
01:02 Dans un réacteur à fusion, on projette un neutron sur un atome instable d'uranium-235
01:08 pour le diviser en petits fragments.
01:09 Ces nouvelles particules vont frapper d'autres atomes d'uranium-235, ce qui génère un
01:14 effet de réaction en chaîne.
01:15 La décomposition de l'isotope d'uranium libère de l'énergie sous forme de chaleur
01:20 qui est ensuite utilisée pour vaporiser de l'eau.
01:23 Et la vapeur résultante peut alors être utilisée pour alimenter une turbine afin
01:27 de générer de l'électricité.
01:29 Comme son nom l'indique, le processus de fusion est fondamentalement l'opposé de
01:34 la fission.
01:35 Au lieu de diviser, nous assemblons simplement les choses.
01:38 Un réacteur à fusion reproduit ce qui se passe naturellement au cœur du soleil, c'est
01:42 à dire que les isotopes d'hydrogène se divisent puis fusionnent en noyaux d'hélium
01:46 à des températures et des pressions astronomiques.
01:48 Dans ce cas, la réaction de fusion produit 4 fois plus d'énergie que ce qui est obtenu
01:53 par le processus de fission.
01:55 Dans le cas d'un réacteur nucléaire, ils introduisent des isotopes d'hydrogène
01:59 comme le deutérium et le tritium pour la fusion.
02:02 Le deutérium est un élément stable et la radioactivité du tritium ne dure pas très
02:06 longtemps.
02:07 Plus sûr et plus écologique, les sources de combustible de fusion sont plus abondantes
02:11 et moins chères que les combustibles de fission.
02:13 Et cela parce qu'il est possible d'extraire le deutérium de l'eau de mer tandis que
02:17 le tritium s'obtient pendant la réaction de fusion elle-même.
02:20 C'est une source d'énergie idéale dans l'absolu car le combustible est quasiment
02:24 illimité.
02:25 S'ils étaient fusionnés dans une centrale électrique, ils produiraient assez d'électricité
02:29 pour un américain moyen pendant un an.
02:31 Les avantages potentiels de la fusion par rapport à la fission ne concernent pas seulement
02:35 une plus grande production d'énergie et une densité énergétique plus élevée,
02:38 mais également une meilleure gestion des déchets nucléaires.
02:41 En effet, à l'heure actuelle, si les déchets nucléaires issus de la fission ne sont pas
02:45 traités de manière appropriée, ils peuvent contaminer la planète pendant des décennies.
02:50 En plus de cela, la réaction en chaîne de la fission peut dégénérer jusqu'à être
02:54 hors de contrôle, causant une fusion ou une explosion nucléaire, comme ce qui est arrivé
02:58 à Fukushima en 2011.
02:59 Ce type d'incident ne se produirait pas dans un tokamak qui est basé sur la fusion
03:03 par confinement magnétique.
03:05 Un tokamak est une chambre en forme de beignet où vous chauffez des isotopes d'hydrogène
03:09 jusqu'à 150 millions de degrés.
03:11 Leurs atomes sont dépouillés de leurs électrons et transformés en ion, ce qui a pour résultat
03:16 un gaz ionisé surchauffé qui est le plasma.
03:18 Dans ces conditions, les particules chargées entrent en collision et fusionnent ensemble,
03:22 comme cela se produit avec le soleil.
03:24 Un autre filet de sécurité pour la fusion est qu'il est possible d'arrêter la réaction
03:29 en coupant l'alimentation en combustible dans la fission nucléaire.
03:32 Cette solution serait une excellente alternative à la fission qui a besoin de beaucoup d'eau
03:36 pour fonctionner, mais on estime qu'un réacteur de fusion fonctionnel ne sera pas disponible
03:41 avant 30 ans.
03:42 En effet, personne n'a encore produit de réacteur de fusion entièrement fonctionnel,
03:46 mais il faut une quantité folle d'énergie pour produire le plasma chauffé.
03:49 En termes de performance pour l'instant, la puissance mise dans une réaction de fusion
03:54 est toujours supérieure à la puissance thermique que l'on récupère, c'est ce qu'on appelle
03:58 le facteur de gain d'énergie de fusion ou valeur Q.
04:00 Pour y arriver, il faut que la valeur Q soit supérieure à 1 point d'équilibre de la
04:04 puissance thermique dans le réacteur, mais le plus proche à l'heure actuelle est seulement
04:08 de 0,7.
04:09 Il est très important de noter que le Q ne tient pas compte de la puissance et de l'électricité
04:14 nécessaires pour faire fonctionner l'installation et de la quantité d'électricité qu'elle
04:18 peut réellement produire à partir de cette réaction.
04:20 Le Q ne concerne que la puissance thermique entrante par rapport à la puissance thermique
04:24 sortante.
04:25 Pour avoir une vue d'ensemble, il faut tenir compte de tous ces coûts supplémentaires
04:29 et convertir la chaleur en électricité, c'est-à-dire produire plus d'électricité
04:33 qu'il n'en faut pour faire fonctionner l'installation.
04:35 En France, la construction du Tokamak n'a commencé qu'en 2007.
04:39 Une fois achevé, ce sera la plus grande installation de fusion du monde.
04:43 Sa construction prend beaucoup de temps et coûte des dizaines de milliards de dollars
04:47 et il est conçu pour être une installation d'essai et non un réacteur opérationnel.
04:50 Ce sur quoi le Dr Greenwald a travaillé est l'un des plus grands défis des réacteurs
04:55 de fusion, l'incroyable champ magnétique qu'ils doivent générer pour contenir
04:58 le plasma des aimants massifs.
05:00 Sa forme, en donut, crée un champ magnétique intense.
05:03 Cette bulle invisible piège la bouillie électriquement chargée et extrêmement chaude au milieu
05:09 de l'air, près du centre du réacteur.
05:10 En 2021, le MIT, la start-up Commonwealth Fusion System, ont conçu l'un des aimants
05:15 les plus puissants jamais créés sur Terre.
05:17 Cette expérience a permis de générer un champ magnétique incroyable grâce à un
05:21 supraconducteur à haute température.
05:23 L'utilisation d'un supraconducteur avait été suggérée par le MIT en 2015 via un
05:29 ruban.
05:30 Ce matériau conserve la supraconductivité à haute température, ce qui génère un
05:33 champ magnétique plus intense.
05:34 Il s'agit en fait d'une sorte de céramique composée de terre rare, d'oxyde de barium
05:39 et de cuivre.
05:40 C'est un matériau assez fragile, il est nécessaire de le déposer sous forme de film
05:44 mince sur une structure solide.
05:46 Néanmoins, cette découverte est très importante dans notre cas car elle permet la réalisation
05:50 d'un réacteur à fusion.
05:52 Il s'agit d'une découverte par des scientifiques d'IBM à Zurich dans les années 80.
05:56 Il a fallu des décennies pour développer de nouveaux matériaux et de nouvelles techniques
06:00 qui peuvent être applicables pour la fusion.
06:02 L'un des avantages à utiliser ce matériau, en plus de rendre l'aimant plus puissant,
06:07 est de le rendre plus économe en énergie.
06:09 A noter également que grâce aux spécificités de ce supraconducteur, il est possible de
06:13 réduire de 2% la taille de l'habitacle, ce qui permettrait des économies et une réalisation
06:18 plus rapide.
06:19 La nouvelle étape que le MIT et le CFS viennent de franchir dans leur récent test a été
06:23 d'assembler un aimant de la taille nécessaire.
06:26 Cela a permis de prouver la faisabilité du concept et que la théorie est viable, permettant
06:30 ainsi d'aller de l'avant vers la dernière étape du projet, la construction d'un réalisateur
06:35 opérationnel.
06:36 Le MIT et CFS visent maintenant à réaliser la première démonstration du dispositif
06:41 de fusion avec une production d'énergie pour 2025.
06:44 Pour développer ce prototype vendeur, la startup CFS a levé plus de 1,8 milliard
06:49 de dollars, ce qui leur laissera le temps pour régler la question de la gestion des
06:53 hautes températures malgré la charge thermique plus élevée.
06:56 Il faut savoir que dans le cas de la recherche sur la fusion, les tests de réacteurs à
07:00 fusion ne durent que quelques secondes à la fois, ce qui n'est pas nécessairement
07:04 une bonne idée.
07:05 Alors ce n'est pas foncièrement un problème avec les réacteurs à fusion, mais c'est
07:08 plutôt la façon dont ces dispositifs de test sont construits.
07:11 Pour réduire les coûts tout en prouvant les concepts clés, ces expériences ont souvent
07:15 des longueurs d'impulsion très très courtes.
07:16 D'une part en raison de la physique de l'expérience qui est nécessaire, mais également pour
07:20 des raisons économiques.
07:21 Proposer cette alternative en énergie nucléaire pourrait permettre de réduire à la fois
07:26 les coûts d'exploitation et les déchets nucléaires.
07:28 Bien qu'il y ait encore beaucoup d'obstacles à surmonter, cette récente percée prouve
07:32 que l'obtention d'une puissance illimitée à partir de la fusion est peut-être un objectif
07:36 réaliste et réalisable dans les années à venir.
07:39 Et voilà, nous sommes arrivés à la fin de notre sujet du jour.
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07:58 Et à bientôt sur Hatek !
07:59 [Musique]