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11 Novembre 2002

Accélérer le passage
à la fusion nucléaire

par Jean-Paul Baquiast

On se demandera pourquoi nous parlons ici de fusion nucléaire.
D'abord parce que tous les grands programmes techno-scientifiques intéressent l'IA et la robotique. Deuxièmement, parce qu'il s'agit d'un excellent exemple où le développement d'une ressource qui, sauf erreurs graves des experts, paraît particulièrement adaptée aux besoins à terme de la Terre en énergie relativement propre, est freinée par les résistances de toutes sortes.

On connaît le principe de la fusion nucléaire. L'objectif est de réaliser la fusion de deux noyaux d'hydrogène (ou plutôt de deutérium, isotope de l'hydrogène présent notamment dans l'eau de mer) pour obtenir un noyau d'hélium, avec libération d'une énergie considérable.
Mais cette réaction ne se produit dans la nature qu'au cœur des étoiles, et sur terre que dans les bombes à hydrogène, dont l'énergie n'est pas récupérable. Elle nécessite des températures de 10 à 100 millions de degrés, qui ne sont pas envisageables dans une enceinte constituée d'un matériau ordinaire, lequel n'y résisterait pas.

Une façon de procéder serait de confiner la réaction de fusion dans des champs de gravitation intenses, analogues à ce qui se passe sur le soleil. C'est le confinement gravitationnel, inenvisageable pour le moment sur terre, faute de champs suffisants. Mais le confinement gravitationnel peut être remplacé par un confinement magnétique, expérimenté depuis longtemps dans les réacteurs de type Tokamak imaginés par le russe Andrei Sakharov dans les années 1950. Des champs magnétiques très forts empêchent les noyaux en fusion de heurter les parois de l'enceinte.

Un deuxième type de confinement est le confinement inertiel, utilisé dans les bombes à hydrogènes et les lasers à fusion. Dans ce dernier cas, les lasers se focalisent sur un micro-ballon de deutérium et provoquent une onde de choc le faisant exploser, ce qui déclenche la fusion. Dans les deux cas, la chaleur produite peut être récupérée par une circulation d'eau chaude.

Pour diverses raisons, tant techniques que budgétaires, aucun de ces procédés n'a encore été développé pratiquement par les grandes puissances atomiques. Ils ont  pourtant l'avantage considérable de ne pas émettre de déchets radio-actifs (en principe ?) mais ils ont eu l'inconvénient de ne pas produire d'énergie récupérable dans les conditions des expériences actuelles (faute de satisfaire encore au critère de Lawson selon lequel une réaction auto-entretenue ne devient viable que si le produit de la densité en particules par le temps de confinement dépasse un certain seuil). Les réacteurs à fusion ne sont pas sans risques, comme tout ce qui permet de produire entre autres des neutrons rapides, mais les risques sont moindres que dans les centrales classiques. Le cœur ne peut pas fondre, car la réaction s'arrête en cas de fuite. La réaction ne peut pas non plus s'emballer, transformant le réacteur en bombe (processus supercritique). Mais les enceintes peuvent à la longue s'affaiblir en enregistrant de micro-fractures.

Aujourd'hui, les recherches se poursuivent (en dehors des mythiques fusions dites froides) au sein de l'International Thermonuclear Expérimental Reactor ITER. ITER réunit des chercheurs américains, japonais, européens et russes, pour réaliser un réacteur de type tokamak visant à produire de l'énergie pacifique en quantité substantielle et à des prix compétitifs. Mais lors d'une réunion récente en date du 30 octobre 2002, les négociateurs en sont encore à discuter de l'implantation du premier site ITER, chaque pays participant proposant le sien, la France ayant le choix entre plusieurs sites: Cadarache, Marcoules....

Les prévisions actuelles ne promettent de centrales fonctionnelles que vers 2035 et de production à grande échelle que pour 2050. Ceci a de quoi poser question, si on considère comme la plupart des experts que les concepts de base sont maintenant maîtrisés et que la réalisation dépend surtout des moyens qui seront consacrés à cette filière industrielle.

La réponse à la question est simple. Personne n'a véritablement envie que la fusion apparaisse trop tôt sur le marché. Certains voudraient même sans doute l'enterrer définitivement.  L'argument est facile à trouver, puisqu'il s'agit de technologies encore très chères, alors que le prix du pétrole reste bas. Mais l'argument ne tiendrait pas face à une politique publique visant le long terme. En fait, les lobbies pétroliers veulent poursuivre l'exploitation des réserves de pétrole, gaz et charbon le plus longtemps possible (au moins un siècle et demi). Quant aux lobbies de la fission nucléaire classique et de l'électricité, engagés dans l'amortissement des centrales actuelles et dans le traitement des déchets, ils ne souhaitent pas voir des modes de production d'énergie nucléaire plus légers apparaître sur le marché. On peut aussi compter parmi les ennemis de la fusion tous les industriels et lobbies s'investissant dans les énergies renouvelables, solaire et éolien notamment. Le grand public lui-même, et les gouvernements qui sont à la remorque de l'opinion, réagissent fort mal à l'idée de centrales à fusion, vite assimilées aux bombes à hydrogène.

On peut donc considérer qu'une science et une technologie, celles de la fusion, qui, sauf erreurs et imprévus, pourraient résoudre pendant plusieurs siècles les besoins en énergie du monde, y compris ceux des pays en développement, va perdre des années avant de voir le jour. Un mouvement politique qui voudrait vraiment se démarquer de ses rivaux, échapper à l'attentisme et aux compromissions, ne devrait-il pas un jour prendre hautement et intelligiblement la défense de la fusion?

NB: pour être complet, il faut mentionner le programme français Mégajoules et son homologue américain pour documenter les lasers à fusion.

En savoir plus
ITER : http://www.iter.org/
Le laser Mégajoules : http://www.labri.fr/Perso/~dussaux/tca101/web/Deschamps...


© Automates Intelligents 2002

 





 

 

 

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