Les recherches sur la fusion nucléaire se poursuivent dans le monde. Après le lancement d’un tokamak chinois et en attendant l’achèvement du réacteur international ITER, en France, les équipes du tokamak KSTAR, en Corée du Sud, viennent d’annoncer qu’elles avaient battu un record. Leur « soleil artificiel » a réussi à maintenir une température de 100 millions de degrés durant 20 secondes. Encore insuffisant pour envisager une production d’énergie à court terme, mais très prometteur.
KSTAR maintient du plasma à 100 millions de degrés pendant 20 secondes
Début décembre 2020, la Chine a mis en service son premier tokamak, cette chambre à vide entourée d’aimants supraconducteurs pouvant d’atteindre des températures jusqu’à 150 millions de degrés, qui permet la fusion nucléaire contrôlée. Cette technologie de production d’énergie est extrêmement prometteuse, mais est encore très loin d’avoir atteint son seuil de rentabilité. Pour l’heure, l’énergie nécessaire à réaliser cette fusion est toujours nettement supérieure à l’énergie produite.
Mais, attendant la mise en service, en 2025, du tokamak du projet international ITER, dans les Bouches-du-Rhône, qui devrait marquer un spectaculaire saut quantitatif, la recherche mondiale se poursuit. L’Institut sud-coréen de recherche sur l’énergie de fusion a ainsi récemment annoncé avoir atteint un record historique.
Le tokamak sud-coréen KSTAR est en effet parvenu à maintenir durant 20 secondes un plasma en fusion à plus de 100 millions de degrés (soit 7 fois la température au centre du soleil). Certes, le dernier tokamak du Commissariat à l’énergie atomique (CEA), WEST, a réussi à maintenir du plasma en fusion pendant 1 000 secondes, ce qui est un autre record. Mais à une température du « seulement » 60 millions de degrés.
La fusion nucléaire encore loin d’un coefficient d’amplification convaincant
Or, « il faut des températures de l’ordre de 150 millions de degrés pour que la fusion soit intéressante et espérer avoir un coefficient d’amplification performant », pointe Sylvie Gibert, chargée de communication à l’IRFM, l’Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique du CEA.
Le coefficient d’amplification correspond au rapport entre la puissance générée par la fusion et la puissance nécessaire à maintenir le plasma en fusion. L’équipe de KSTAR ambitionne de maintenir cette température de 100 millions de degrés pendant 300 secondes à horizon 2025.
Les innovations apportées par l’équipe sud-coréenne ne profiteront pas directement à l’architecture du projet ITER (dont la Corée du Sud est partenaire), car les composants de KSTAR sont en carbone, là où ITER a choisi de privilégier le tungstène. Le carbone tend à limiter les impuretés dans le plasma, mais il a tendance à retenir le tritium, élément clé du combustible nucléaire utilisé pour la fusion. Pour autant, les retours d’expérience de KSTAR vont bien entendu soutenir la recherche mondiale sur cette technologie.
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