Une expérience de fusion établit un nouveau record d'énergie

L'ère du Joint European Torus (JET) s'achève sur un nouveau record mondial de l'énergie de fusion. L'installation expérimentale européenne, située au Royaume-Uni, a produit 69 mégajoules d'énergie pendant cinq secondes, soit plus que toute autre installation de fusion auparavant. Ces résultats ont été présentés par l'Agence britannique de l'énergie atomique (UKAEA) lors d'une conférence de presse le 8 février 2024.

Les centrales à fusion visent à reproduire ce qui se passe à l'intérieur du soleil, où les noyaux légers de l'hydrogène fusionnent entre eux. Pour cela, les particules doivent surmonter leur répulsion électrique. Alors que dans le Soleil, l'énorme force de gravité comprime et chauffe tout suffisamment, dans les réacteurs terrestres, cela nécessite de puissants champs magnétiques et des températures élevées de plus de 100 millions de degrés Celsius.

Le nouveau résultat du JET est l'un de ses derniers : il provient d'une série finale d'expériences menées avec le JET avant sa fermeture en décembre 2023. Les techniques étudiées depuis 1983 avec cette installation ont fourni pendant quatre décennies les bases de son successeur, ITER, bien plus grand, situé en France et toujours en construction après de nombreux retards.

Déjà, avec des expériences menées en décembre 2021 JET a réussi à établir un record mondial annoncé en 2022, en libérant 59 mégajoules de chaleur au cours d'une décharge de plasma qui a également duré cinq secondes, ce qui correspond à la valeur calorifique de plusieurs kilogrammes de lignite. Et comme cela a été rendu public, le JET a battu son propre record de 10 mégajoules avec une impulsion le 3 octobre 2023. Les 0,2 milligrammes de combustible utilisés étaient composés de deutérium et de tritium. Un tel mélange est également considéré comme prometteur pour une future centrale à fusion. Ainsi, comme l'a expliqué Athina Kappatou de l'Institut Max Planck de physique des plasmas à Garching, ce record est finalement un heureux effet secondaire d'expériences visant à tester différents scénarios pour de futures centrales électriques.

Pour produire cette quantité de chaleur, il a toutefois fallu environ trois fois plus d'énergie pour chauffer le JET, comme l'a expliqué le coordinateur scientifique Mikhail Maslov lors de la conférence de presse. Le bilan énergétique n'était donc pas positif.

Alors que JET a produit une puissance continue d'environ 13 mégawatts sur une durée d'impulsion de cinq secondes, le projet ITER qui lui succède est conçu pour produire environ 500 mégawatts. Les expériences qui s'y dérouleront devraient finalement aboutir à un bilan énergétique positif, même si elles n'alimenteront pas encore le réseau électrique. Le directeur scientifique d'ITER, Tim Luce, a précisé lors de la conférence de presse qu'il ne s'attendait pas à ce que les expériences d'ITER soient équivalentes à celles du JET avant la "deuxième moitié de la prochaine décennie".

La question de savoir quand sera construite une centrale à fusion qui contribuera réellement à l'approvisionnement en électricité de l'humanité - et si d'autres projets, en cours en Chine par exemple, devanceront les ambitions européennes - reste ouverte. A la question ancienne posée lors de la conférence de presse, à savoir si la fusion nucléaire commerciale n'était pas encore à 20 ans de distance, les experts ont répondu avec un sourire général et un espoir exprimé par Kappatou : "L'humanité a besoin de l'énergie de fusion. Cela vaut la peine de s'accrocher à cet objectif."

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