Qu’est-ce que le soleil artificiel développé par la Chine ?

Qu’est-ce que le soleil artificiel développé par la Chine ?

EAST fusion nucleaire

Dans la course au développement des énergies renouvelables, la Chine mise en partie sur une option très ambitieuse mais incertaine : un soleil artificiel. En effet, la nature offre bon nombre de solutions techniques à l’homme et les scientifiques chinois tentent de recréer les conditions qui donnent au soleil sa puissance. Grâce à un réacteur conçu en 2006, la Chine est parvenue en 2017 à générer une température supérieure à 100 millions de degrés. C’est six fois plus que le centre du soleil, mais il reste encore du chemin avant de parvenir à maîtriser une technique qui pourrait constituer une source d’énergie renouvelable abondante et peu chère. En route vers la fusion nucléaire !

Les énergies renouvelables connaissent des améliorations techniques très intéressantes au cours de ces dernières années. L’attrait pour le biomimétisme explique en partie ces avancées. De l’arbre à vent à la Smartflower en passant par le plumage de la chouette, la flore et la faune apportent des solutions utiles à ceux qui savent observer et reproduire les petits miracles de la nature. Les scientifiques chinois de l’Institut des sciences physiques de Hefei (un centre rattaché à l’Académie chinoise des sciences) voient les choses en grand puisqu’ils font le pari de reproduire les conditions existantes au sein du soleil pour produire de l’énergie renouvelable abondante et peu chère.

De la fission à la fusion nucléaire 

Notre soleil fonctionne comme un immense réacteur dans lequel l’énergie peut être considérée comme illimitée. Or, la température au centre du soleil est de 15 millions de degrés Celsius. Une température extrêmement haute que l’homme arrive désormais à surpasser puisque les équipes de l’Institut des sciences physiques de Hefei ont réussi à générer une température de 100 millions de degrés Celsisus grâce à son réacteur intitulé Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). Un réacteur expérimental haut de onze mètres et pesant pas moins de 400 tonnes.

L’homme peut donc générer une température six fois plus importante qu’au centre du soleil, mais il est encore incapable de la maîtriser complètement. C’est tout le défi de la fusion nucléaire. Dans une centrale nucléaire, l’énergie est produite par la fission nucléaire, c’est-à-dire que des atomes sont cassés afin de libérer de l’énergie. La fusion nucléaire vise quand à elle à coller deux atomes ensemble. Ce processus très complexe qui ne produit aucun déchet radioactif requiert de très fortes températures et pressions. Des conditions qui sont aujourd’hui presque réunies au stade expérimental, mais à une échelle encore trop faible.

Des avancées qui ne présagent pas encore d’un développement industriel

Si les 100 millions de degrés Celsisus et le plasma générés par le réacteur EAST constituent une prouesse, ils ne sont toutefois pas suffisants pour recréer de manière pérenne les conditions du soleil. Les scientifiques affirment qu’il faut atteindre 150 millions de degrés Celsius afin d’obtenir un plasma stable. Le record en la matière date de 2017. Les mêmes équipes de l’Institut des sciences physiques de Hefei avaient réussi à maintenir le plasma pendant 100 secondes. Il reste donc beaucoup de chemin à parcourir pour que la fusion nucléaire devienne une énergie renouvelable comme les autres.

Le Vice-directeur d’EAST, Song Yuntao, estime qu’« il ne fait aucun doute que la production d’électricité par la fusion thermonucléaire contrôlée est un objectif réalisable. Mais la réalisation de cet objectif dépend en grande partie du soutien du public et des besoins de la société ». Les besoins sont bien identifiés avec une nécessaire et rapide transition énergétique. Un enjeu auquel s’attachent les autorités chinoises, même si leurs émissions de gaz à effet de serre demeurent très importantes.

Il faudra donc du temps, et Song Yuntao prévient que « ce n’est qu’après l’utilisation généralisée de la technologie de la fusion thermonucléaire contrôlée que la demande pour des sources d’énergie classiques chutera de manière significative. Mais c’est un long processus. Il ne sera pas possible de remplacer complètement les produits énergétiques traditionnels dans un proche avenir, bien que ce soit l’objectif que nous nous sommes assigné ». Il faudra donc encore de la patience et beaucoup d’efforts pour que le soleil artificiel devienne réalité.

Rédigé par : La Rédaction

La Rédaction
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COMMENTAIRES

  • Ces études et procédé sont très bons, car ils ne font pas de déchets radioactifs.
    Espérons que les applications ne tardent pas trop, pour stopper et diminuer le réchauffement climatique en marche qui est très inquietant.
    En attendant, il est nécessaire de faire avec les meilleures énergies vertes: centrales hydropneumatiques, solaires, éoliennes, hydroliennes, barrages hydrauliques, biomasse, géothermiques, qui seront de toute facon toujours efficaces et rentables.
    Nous devons également nous préparer à une énergie électrique pour alimenter les véhicules qui doivent devenir de plus en plus sur nos routes et villes; Ouf, on va pouvoir respirer en ville.
    Merci pour vos articles et informations.

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  • Lors de la fusion nucléaire un flux intense de neutrons très énergétiques est émis . Aucun matériau est actuellement en mesure de stopper ces neutrons qui ne manquerons pas d’endommager rapidement les parois du réacteur . On voit mal un réacteur commercial devoir etre arreté tous les six mois pour changer ces parois devenues de surcroit radioactive pour une centaine d’année ( encore un énorme déchet qu’il faudra gérer ).
    Les réacteurs nucléaires a cause de leurs fragilités , de leurs couts de maintenance très élevés resteront des réacteurs expérimentaux .
    La fusion nucléaire est une supercherie de plus .

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  • @gilles treffort , pour le confinement des neutrons il y a cette possibilité là : http://www.laradioactivite.com/site/pages/PlasmaFusion.htm

    “encore un énorme déchet qu’il faudra gérer”

    Ce seras toujours bien mieux que nos déchets d’atomes lourds (uranium, teberium etc…)

    “Les réacteurs nucléaires a cause de leurs fragilités , de leurs couts de maintenance très élevés resteront des réacteurs expérimentaux .
    La fusion nucléaire est une supercherie de plus .”

    Tout innovation au départ selon les pessimistes est une supercherie et alors ?

    Peut-être que dans 10,20,30 ou 50 ans ça le seras moins.

    Parmi tous les invention qu’on as conçu, il avais des septiques qui disait que ce serais du hachis (je pense à l’informatique, à l’aviation, aux train, aux engins spatiale, etc…) et au final ils ont finit par avoir tord. La fusion nucléaire pourrais rejoindre ce rang de toute façon. et puis comme tout innovation il y a des avantage et inconvénient.

    Et vous les septique ce que je vous reproche vous blâmez ces innovation a cause des défauts qu’on pourrais avoir sans même ce casser le cul à trouver comment éviter ou au moins maitriser ce défaut.

    Bon sang plus j’avance dans internet pour voir les réactions, et plus je me fait une idée de ce que sont ces gens (pas tous mais la plupart) qui sont derrière les écrans : “des gens qui ne croient plus en rien qui au lieu de sortir leurs doigts des fesses pour affronter la vie IRL, il préfèrent blâmez les autres en disant que c’est toujours la fautes aux autres sans se remettre en questions ou en essayant de chercher plus loins, en quoi cette article veut en venir.”

    Après oui il y a des inconvénient à relever mais comme dans tous innovation, il faut passer par là

    (exemple de défi a surmonter pour la fusion nucélaire)

    De nombreuses difficultés sont à relever en ce qui concerne la fiabilité et la sécurité pour un fonctionnement sur le long terme. Elles varient selon le type de réacteur.
    Elles concernent notamment :

    le confinement magnétique qui doit être constant ;
    la gestion de températures et pression très élevées ;
    la gestion du tritium dans les filières en produisant et consommant ;
    les risques combinés de corrosion et radiolyse pour les solutions fonctionnant à température et/ou pression élevée22. De nouvelles modalités de test d’effort et de résistance des matériaux doivent être inventées pour simuler les conditions régnant à l’intérieur de ce type de réacteurs23 ;
    le risque sismique et de tsunami.

    Et pour ce qui est des déchets, la tu perd en crédibilité, la preuve :

    Aucun déchet radioactif de haute activité à vie longue : Les réacteurs de fusion nucléaire ne produisent pas de déchets radioactifs de haute activité à vie longue. L’activation des composants d’un réacteur de fusion est suffisamment faible pour que les matériaux puissent être recyclés ou réutilisés dans les 100 ans qui suivent la mise à l’arrêt de l’installation.

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  • Gilles Treffort, en effet aucun matériaux ne peux arrêter ce flux de neutrons très énergétiques. Mais les courants magnétiques ultra-puissants des tores ne sont-ils pas là pour diriger ce flux ?
    De plus, les neutrons très énergétiques (plusieurs milliers, millions… milliards d’électrons vols ! (unité d’énergie)) ne détériore pas la matière qui la traverse, si ce n’est seulement si l’énergie qu’apporte le neutron est exactement égale à l’énergie dont le noyau de l’atome a besoin pour fissionner. Je n’ai pas les chiffres sous les yeux, mais j’ose espérer que le réacteur a fusion est justement conçu avec des matières qui ne sont pas sensibles a ces niveau énergétiques (base de la mécanique quantique).

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