Cette vidéo explique un événement planétaire majeur survenu en décembre 2022 : la démultiplication de l’énergie !
Les médias ont annoncé une avancée déterminante dans le monde de la fusion nucléaire. Voyons d’un peu plus près de quoi il s’agit.
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Sources : https://pastebin.com/raw/dFSHXf7r
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00:00 Cette vidéo explique un événement planétaire majeur survenu en décembre 2022, la démultiplication
00:05 de l'énergie.
00:06 Les médias ont annoncé une avancée déterminante dans le monde de la fusion nucléaire.
00:11 Voyons d'un peu plus près de quoi il s'agit.
00:13 L'expérience décisive a été réalisée par le laboratoire californien de National
00:20 Ignition Facility qu'on nommera NIF par la suite.
00:23 Le 5 décembre 2022, ce laboratoire a réussi à produire davantage d'énergie qu'il
00:28 en a amené pour la fusion de la matière.
00:30 L'énergie a donc été démultipliée.
00:32 Ce résultat tout à fait exceptionnel doit bien sûr être expliqué et modéré par
00:36 plusieurs remarques majeures.
00:37 Revenons déjà à l'intérêt de la fusion nucléaire pour la production d'énergie
00:41 à l'échelle planétaire.
00:42 Les réactions de la fusion de la matière ne génèrent pas de déchets radioactifs ni
00:47 de rejets de gaz à effet de serre.
00:48 Elles utilisent de la matière largement présente sur Terre de manière abondante et pérenne.
00:53 A terme, elles pourraient donc produire de l'énergie propre en grande quantité.
00:57 La technique utilisée par le NIF est la fusion inertielle.
01:01 Elle consiste à apporter au moyen de faisceaux lasers une quantité suffisante d'énergie
01:05 à une très petite quantité de matière contenue dans une capsule de quelques millimètres
01:09 de diamètre.
01:10 Il y a deux schémas pour la fusion inertielle.
01:13 Le schéma en attaque directe consiste à impacter directement avec les faisceaux lasers
01:17 cette capsule composée d'isotopes d'hydrogène.
01:20 L'autre schéma consiste à mettre la capsule dans un cylindre métallique de quelques centimètres
01:25 de longueur.
01:26 Ce cylindre comporte deux trous d'entrée pour les faisceaux lasers.
01:29 Ces faisceaux impactent les surfaces internes du cylindre, chauffent le métal qui émet
01:33 des rayons X.
01:34 Ces rayons X vont comprimer la capsule, produisant une réaction de fusion.
01:37 C'est ce schéma de fusion inertielle qui est en œuvre au NIF.
01:40 Dans la recherche de la solution énergétique de la planète, le challenge est donc que
01:44 l'apport d'énergie soit inférieur à celle produite avec une technologie propre
01:48 et pérenne.
01:49 La prouesse de la récente expérience du NIF est d'avoir répondu à la première
01:53 partie de cette recherche, l'énergie apportée par les lasers pour la fusion de la matière
01:57 a été inférieure à celle produite par cette fusion.
02:00 Il a été apporté 2,05 mégajoules d'énergie et il en a été récolté 3,15 mégajoules.
02:06 Ce gain est déjà exceptionnel en soi et en plus il est considérable puisque de l'ordre
02:10 de 50%.
02:11 C'est définitivement une prouesse.
02:14 Alors, puisque la démonstration a été concluante, à quand la production propre à grande échelle?
02:20 Plusieurs problèmes majeurs apparaissent.
02:22 Retardons-nous sur les trois principaux.
02:24 Le premier problème concerne l'apport d'énergie nécessaire à la fusion de la
02:28 matière.
02:29 Pour apporter les 2,05 mégajoules à la capsule, il a fallu en dépenser 100 fois
02:32 plus pour faire fonctionner les machines constituées notamment de nombreux lasers,
02:36 192 lors de l'expérience.
02:39 Alors, les progrès dans les lasers sont aujourd'hui considérables et ceux utilisés lors de l'expérience
02:44 ne sont pas de dernière génération.
02:45 Le gain possible d'efficacité aujourd'hui est estimé à près de 20%.
02:49 Le bilan global est et serait donc toujours largement négatif entre l'énergie globale
02:54 dépensée et l'énergie produite.
02:56 Les progrès sur les lasers permettront-ils d'inverser la balance?
02:59 On en est loin.
03:00 Le deuxième problème concerne la mise en route des lasers.
03:04 Les réglages et les conditions d'exploitation de ces lasers sont tellement complexes qu'ils
03:08 ne peuvent être mis en route qu'une fois par jour.
03:10 Des opérations minutieuses de nettoyage et de maintenance systématiques sont en effet
03:14 nécessaires.
03:15 Aussi, une production de masse est aujourd'hui impossible avec ce type de machine.
03:19 Déjà, pour ces deux raisons majeures, la technologie du laser pour la fusion inertielle
03:23 confinée n'est pas viable matériellement pour produire la nouvelle énergie verte et
03:28 abondante.
03:29 On peut donc ajouter à cela le troisième problème, du coût et donc de la rentabilité.
03:33 Les actuels moyens de production nécessitent l'emploi de matériaux rares et précieux,
03:37 or diamants pour ne citer qu'eux.
03:39 Quant au combustible, il s'agit du tritium, l'un des plus rares et des plus chers isotopes
03:43 d'hydrogène de la planète.
03:45 Il reste que le résultat scientifique pur de la démultiplication de l'énergie est
03:49 bien là.
03:50 C'est une prouesse espérée, mais jusqu'à ce mois de décembre 2022, encore jamais réalisée.
03:55 Cela semble donc ouvrir de nouvelles portes.
03:57 Alors, est-ce que la fusion par confinement inertiel pourra apporter une solution aux
04:01 besoins énergétiques sur Terre ? De la manière développée et utilisée par le NIF, la
04:06 solution ne semble pas exploitable pour produire de l'énergie pour la planète.
04:09 Mais la fusion inertielle peut être réalisée de différentes manières.
04:12 La startup britannique First Light Fusion travaille sur la fusion par projectile.
04:17 Elle s'est inspirée de la nature et des observations sur la crevette pistolet.
04:22 Dotée d'une pince surdimensionnée, le claquement des pinces de cette crevette est
04:26 si rapide qu'il génère une puissante onde de choc dans l'eau.
04:29 Cette onde fait brièvement atteindre une température de près de 5000°C et une détonation
04:35 d'environ 220 décibels retentit.
04:37 A la place des lasers à haute énergie et des aimants sophistiqués et coûteux, First
04:41 Light Fusion utilise un canon à hypervitesse pour lancer un projectile sur une cible de
04:45 combustible afin de générer de l'énergie.
04:48 Précisons que cette technologie non plus ne nécessite ni ne génère de radioactivité.
04:52 Le premier gros avantage de cette technologie est l'utilisation de combustibles.
04:57 Très abondants dans l'univers, l'hydrogène et le borbéon.
05:01 Au dire de la société, les cibles de matière pourraient être fabriquées pour 10 dollars
05:05 chacune.
05:06 Le deuxième gros avantage est qu'il s'agit d'une technologie compacte.
05:09 Elle pourrait donc être intégrée facilement à des usines de production d'énergie.
05:13 Un troisième avantage majeur de cette technologie est qu'elle génère de l'énergie directement
05:17 sous forme de courant en chargeant les particules de matière.
05:20 La suppression de classiques turbines vapeur permet un meilleur rendement et un gain de
05:25 place considérable.
05:26 Le problème est que si cette très séduisante technologie a récemment multiplié son rendement
05:31 par 10, elle n'est malheureusement pas arrivée aux spectaculaires résultats de la démultiplication
05:36 de l'énergie.
05:37 C'est-à-dire qu'elle nécessite toujours davantage d'énergie pour créer la fusion,
05:41 que cette fusion n'en dégage.
05:43 Par conséquent, aucun gain d'énergie, et donc aucun débouché technique et commercial
05:48 viable ne peut encore être envisagé.
05:50 Les progrès accomplis sont toutefois très rapides et la société est confiante.
05:54 Elle prévoit de s'associer aux producteurs d'électricité existants pour développer
05:58 une centrale pilote qui devrait voir le jour dans les années 2030.
06:02 Alors y a-t-il une solution, une combinaison possible entre les technologies viables économiquement
06:07 celles dont l'efficacité est désormais démontrée ? Est-ce que la fusion inertielle
06:10 par confinement va être la solution énergétique dans 20 ou 30 ans ?
06:14 Une troisième piste importante mérite également quelques explications, celle des tokamaks.
06:20 Le terme tokamak est en fait l'acronyme des termes russes « toroïdal-naya-kameras-magnet-nimi-katoushkami
06:27 », que l'on peut traduire par « chambre toroidale avec bobine magnétique ».
06:30 La plupart des recherches institutionnelles sur l'énergie de fusion nucléaire utilisent
06:34 ces machines expérimentales.
06:36 Le plus grand tokamak torique est d'ailleurs en cours de construction dans les bouches
06:39 du Rhône.
06:40 Il est dénommé ITER et il est attendu pour 2025.
06:43 Dans un tokamak, le gaz est porté à très haute température, de l'ordre de 150 millions
06:48 de degrés Celsius, afin d'obtenir un plasma dans lequel les noyaux atomiques peuvent fusionner
06:53 et générer de l'énergie.
06:54 Cela revient à recréer des conditions semblables à celles du Soleil où la fusion se produit
06:58 naturellement.
06:59 Dans le tokamak, le plasma est confiné au moyen de puissants champs magnétiques.
07:03 Les rendements sont sans cesse en progrès et on attend d'ITER un rendement Q=10 contre
07:08 0.65 pour les meilleurs à ce jour.
07:10 Cette valeur de Q=10 correspond à un état où l'énergie apportée pour la réaction
07:14 de fusion vient principalement de la réaction même et plus uniquement de l'extérieur.
07:18 Alors qu'un tokamak ressemble habituellement à un anneau, une forme sphérique peut avoir
07:23 l'avantage de réduire l'énergie d'apport nécessaire pour initier la réaction.
07:27 Tous les marqueurs d'efficience du tokamak sphérique sont de l'ordre de 10 fois supérieurs
07:31 au tokamak traditionnel actuel avant la mise en fonctionnement d'ITER.
07:34 C'est donc une importante piste du défi de la fusion nucléaire pour la production
07:39 d'énergie.
07:40 L'autorité britannique gouvernementale de l'énergie atomique, la United Kingdom
07:44 Atomic Energy Authority, espère la construction d'une centrale de production d'énergie
07:48 à base de tokamak Spheric STEP pour une mise en fonctionnement dès 2040.
07:52 STEP est l'acronyme de Spherical Tokamak for Energy Production.
07:56 En conclusion, le résultat de l'expérience du NIF marque donc l'évolution des technologies
08:01 de fusion nucléaire d'une pierre blanche.
08:03 C'est la première fois qu'il est prouvé la possibilité de récolter davantage d'énergie
08:07 que celle apportée pour la fusion.
08:09 C'est donc le début d'une nouvelle ère, laissant espérer qu'on pourra trouver
08:12 une solution technique et commerciale à la production propre et pérenne d'énergie.
08:16 Si aujourd'hui il n'y a pas de solution viable techniquement et économiquement, les
08:20 avancées de la science laissent espérer que peut-être d'ici une trentaine d'années,
08:24 nous serons capables de produire de l'énergie propre par fusion nucléaire.
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