La fusion thermonucléaire sur Terre

La magie des éruptions solaires… Keystone Archive

En s'inspirant des étoiles, les physiciens développent le mode de production énergétique de la deuxième partie du XXIe siècle.

Explications des principes à l’origine de ce processus.

Dans le Soleil, les réactions de fusion entre atomes ont lieu à des températures de l’ordre de 15 millions de degrés. Chaque seconde, 600 millions de tonnes d’hydrogène fusionnent. A titre de comparaison, c’est comme si la masse du Cervin se consumait en moins d’une minute.

Sur Terre, la température à laquelle la fusion a lieu doit être beaucoup plus haute, de l’ordre de 100 millions de degrés. Cette différence s’explique par la pression colossale régnant au centre d’une étoile.

Pour confiner ce plasma très chaud, les physiciens utilisent d’immenses champs magnétiques. La matière se trouve ainsi «piégée» à l’intérieur d’un volume ayant la forme d’une chambre à air, un tore.

Autre différence notable, il faut utiliser des isotopes de l’hydrogène pour que la réaction ait lieu. Principalement, du deutérium et du tritium qui sont des variétés d’hydrogène. Ils se distinguent simplement par un nombre de neutrons plus grand.

Trop beau pour être vrai ou le vertige des nombres

La fusion du deutérium et du tritium libère, par gramme de combustible, dix millions de fois plus d’énergie thermique qu’un gramme de pétrole.

Pour ce qui est de l’approvisionnement en deutérium, il n’y a pas de souci à se faire, car 1000 litres d’eau en contiennent environ 34 grammes! Le deutérium contenu dans un litre d’eau a un rendement énergétique équivalent à 300 litres de pétrole.

Pour le tritium, qui n’existe pas à l’état naturel, on sait très bien comment en obtenir à partir du lithium, un métal léger et abondant.

Au passage, il est intéressant de noter que les combustibles de base pour la fusion thermonucléaire sont distribués uniformément à la surface du globe.

Ce qui d’un point de vue géopolitique évitera de se battre pour l’accès aux sources d’énergie. Et nous changera par conséquent de la problématique pétrolière, et des guerres consécutives.

Les avantages de cette option énergétique

Dans les cinquante prochaines années, la population mondiale pourrait passer de 6 à 10 milliards d’êtres humains. On envisage, parallèlement, que la demande en énergie va doubler voire tripler.

La fusion pourrait devenir la nouvelle source d’énergie, particulièrement abondante. Parmi les avantages principaux, citons:

– des combustibles de base non-radioactifs donc de transport facile.
– des problèmes de déchets limités.
– pas de pollution atmosphérique génératrice d’effet de serre ni de pluies acides.
– un mode de production sûr car la fusion s’arrête automatiquement à la moindre fuite.
– pas de réaction en chaîne comme dans le cas de la fission nucléaire.

On évoque souvent l’accès à l’eau comme une problématique essentielle. Mais, comme le précise Minh Quang Tran: «Tous les problèmes liés à l’eau peuvent être allégés par un accès à l’énergie. De même, tous les problèmes de développement sont intimement liés à l’énergie».

swissinfo/Yves Pillard