First Light dit qu’il a fait une percée dans la fusion nucléaire sans lasers ni aimants sophistiqués

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  • La société britannique First Light Fusion affirme avoir réalisé la fusion nucléaire avec une approche qui pourrait fournir une énergie propre et bon marché.

    Plutôt que de s’appuyer sur des lasers coûteux, des équipements optiques compliqués et des champs magnétiques, comme le font certaines conceptions de réacteurs à fusion, l’équipement de First Light tire à la place un projectile en tungstène à partir d’un pistolet à essence sur une cible larguée dans une chambre.

    On nous dit que, dans un réacteur entièrement fonctionnel, le projectile atteindra une vitesse de 6,5 km par seconde (14 540 miles par heure) avant de toucher la cible en mouvement, qui contient une petite capsule de combustible au deutérium qui implose lors de l’impact. Cette implosion rapide provoque la fusion des atomes du carburant, ce qui libère une impulsion d’énergie. Cette énergie de fusion peut être absorbée par le lithium circulant dans la chambre, qui traverse un échange de chaleur pour faire bouillir de l’eau en vapeur qui fait tourner une turbine pour faire tourner un générateur qui produit de l’électricité.

    Vous pouvez regarder une visualisation de cette conception de réacteur proposée ci-dessous.

    Vidéo Youtube

    L’objectif est d’utiliser principalement des composants facilement disponibles pour garder le système simple. Pour être clair, ce réacteur de production d’électricité est principalement au stade de projet. First Light dit avoir montré tous ses fonctionnements et sa modélisation à l’Autorité britannique de l’énergie atomique, et démontré un tir de fusion réussi au chien de garde du gouvernement. On nous dit que le régulateur a vu des preuves que la fusion a été réalisée pendant le test, à partir des neutrons émis.

    Cela reste donc encore expérimental. La percée étant que cette conception est plus simple et “moins chère que les approches de fusion traditionnelles”, selon First Light. L’entreprise prévoit ensuite de démontrer que son système est capable d’émettre plus d’énergie qu’il n’y en a mis, ce qui montrera que son approche est viable pour la production d’électricité de masse.

    “Notre approche de la fusion est une question de simplicité”, a déclaré le co-fondateur et PDG de First Light, Nick Hawker, dans un communiqué cette semaine. “Pour être simple, nous pensons que la fusion par projectile est le chemin le plus rapide vers une production d’énergie commercialement viable à partir de la fusion.”

    Fondée en 2011 et issue de l’Université d’Oxford, First Light se concentre sur la fusion de projectiles, une idée proposée par les physiciens il y a des décennies. Au début, cette technique n’était pas considérée comme réalisable, car elle nécessitait de propulser des projectiles à des vitesses incroyablement élevées, difficiles et coûteuses à atteindre. La nouvelle conception de la cible de carburant de First Light, cependant, peut permettre de produire des quantités importantes d’énergie de fusion sans accélérer le projectile à des vitesses complètement ridicules.

    Tout sur la concentration

    La sauce secrète réside dans la géométrie complexe de la cible, a expliqué Hawker à Le registre, qui concentre l’impact pour réaliser la fusion nucléaire dans la capsule de combustible. La conception de la cible, minutieusement développée par simulation, fait que le combustible au deutérium libère de l’énergie lorsqu’il fusionne.

    Dans une véritable centrale électrique, le canon tirerait un projectile toutes les 30 secondes pour répéter la réaction de fusion encore et encore afin de générer la chaleur nécessaire pour entraîner les turbines.

    La réaction deutérium-deutérium peut produire un isotope stable de l’hélium et un neutron, ou du tritium et un proton. Le tritium peut être consommé dans une réaction de fusion deutérium-tritium de suivi, chaque étape produisant de l’énergie. Contrairement au combustible au deutérium, cependant, le tritium est radioactif – c’est un émetteur bêta – et est un sous-produit que First Light veut maintenir au minimum tout en en produisant suffisamment pour faciliter la réaction de fusion dans la chambre.

    “L’un des plus grands défis techniques est de produire suffisamment de tritium pour que la réaction soit autosuffisante”, nous a expliqué Hawker. “Le tritium est radioactif et a une demi-vie de plus de 12 ans. C’est le plus grand danger pour la sécurité, et nous devons minimiser les niveaux jusqu’à 100 grammes.”

    Dans son expérience, First Light a déclaré qu’il était capable de produire 50 neutrons. Hawker a déclaré que la quantité d’énergie libérée était “très faible” et que la société s’efforçait d’augmenter le nombre de neutrons de 1 000 fois lors de sa prochaine grande campagne.

    Avant que la technologie puisse être utilisée pour alimenter les maisons des gens, l’équipement de First Light doit réaliser une réaction de fusion capable d’émettre un quintillion (1018) neutrons ; à ce stade, une seule collision avec une cible de projectile pourrait libérer suffisamment d’énergie pour alimenter une maison britannique moyenne pendant plus de deux ans, apparemment.

    Sans l’utilisation de lasers et d’aimants coûteux, First Light pense que sa technologie sera comparable aux énergies renouvelables en termes de coût et pourrait atteindre moins de 50 dollars par mégawattheure.

    Il faudra encore un certain temps avant que cela n’arrive. First Light travaille à la construction d’une usine pilote pour développer sa technologie au cours de cette décennie. Il espère que de véritables usines de production deviendront opérationnelles dans les années 2030, chacune capable de produire 150 mégawatts d’électricité, à un coût inférieur à 1 milliard de dollars par installation.

    “Avec ce résultat, nous avons prouvé notre nouvelle méthode pour les travaux de fusion inertielle et, plus important encore, nous avons prouvé notre processus de conception”, a ajouté Hawker.

    “Le design utilisé pour obtenir ce résultat est déjà dépassé depuis des mois. Dès que nous atteignons le maximum avec une idée, nous inventons la suivante, et cet incroyable voyage de découverte est ce qui est si excitant.” ®

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