Une étape importante pour le réacteur de fusion germano-belge : 1,3 GigaJoules d'énergie générée pendant 8 minutes
Wendelstein 7-X, c’est le plus grand réacteur de fusion stellaire au monde. Il est situéen Allemagne et est en partie fabriqué en Belgique. Fin février, une nouvelle étape a été franchie : pendant 8 minutes, 1,3 gigajoules d'énergie a été générée dans le plasma chaud. C'est 17 fois plus que la quantité d'énergie jamais obtenue auparavant. Cet excellent résultat pour la recherche sur la fusion nucléaire devrait à terme constituer une source quasi inépuisable pour notre approvisionnement en énergie. Ces recherches impliquent également nos experts belges de la fusion.
1,3 gigajoules, un nouveau record
Le réacteur Wendelstein 7-X est implanté sur le site de l'Institut Max Planck de physique des plasmas (IPP) à Greifswald. Au cours des trois dernières années, le réacteur de fusion a été équipé d'un système de refroidissement de la paroi du réacteur et d'un nouveau système de chauffage. Ce dernier injecte de la chaleur dans le stellarator par l'intermédiaire d'antennes qui émettent un rayonnement à ondes courtes. Ainsi, il est désormais possible d'injecter deux fois plus de puissance dans le plasma qu'auparavant.
Le 15 février 2023, les chercheurs ont atteint un nouveau record de 1,3 gigajoules. La fusion nucléaire peut être utilisée comme centrale électrique à condition qu’un tel réacteur parvienne à dissiper la chaleur produite (et à la convertir en énergie) . A cet effet, pour évacuer la chaleur à Wendelstein 7-X, on utilise des panneaux extrêmement résistants à la chaleur. Ils sont refroidis par un système de 6,8 kilomètres de conduites d'eau. Aucune autre centrale de fusion au monde ne dispose actuellement d'une paroi interne aussi bien refroidie.
L'objectif d'ici quelques années est d'augmenter la production d'énergie de Wendelstein 7-X jusqu’à 18 gigajoules , le plasma étant alors maintenu stable pendant une demi-heure.
Simulateur d'étoiles
Le réacteur de fusion de Greifswald est de type stellarator, c'est-à-dire simulateur d'étoile. L’intérieur du Wendelstein 7-X peut facilement atteindre 15 millions de degrés, soit une température aussi chaude que l'intérieur du soleil. Sur le soleil, une telle température est suffisante pour déclencher une réaction de fusion, mais pas sur Terre (sauf à l'intérieur du réacteur de fusion), là où la pression à l'intérieur du réacteur est beaucoup plus faible qu'à l'intérieur du soleil. Par conséquent, dans le réacteur Wendelstein 7-X, il faudrait qu'il fasse encore beaucoup plus chaud pour obtenir une fusion nucléaire, soit environ 100 millions de degrés. De telles températures n’ont encore jamais été atteintes par le réacteur de fusion allemand.
« Nous avons maintenant réellement démontré que notre système peut également être utilisé au Wendelstein 7-X »
Jef Ongena, expert en fusion du Laboratoire de physique des plasmas de l'ERM
Une réussite à la belge
Les chercheurs belges en fusion nucléaire du Laboratoire de physique des plasmas de l'Académie royale militaire de Bruxelles travaillent également sur le chauffage du plasma du Wendelstein 7-X. Jef Ongena, l'un des experts en fusion, estime que c'est le fruit de dix années de travail : « nous avons maintenant réellement démontré que notre système peut également être utilisé au Wendelstein 7-X ».
Fusion nucléaire
Grâce à la recherche sur la fusion nucléaire, les scientifiques espèrent disposer un jour d'une source d'énergie quasi-inépuisable et peu coûteuse, qui (comme les centrales nucléaires actuelles) est totalement dépourvue de carbone et ne génère pas de déchets radioactifs.
Comme pour le soleil, l'idée d'un réacteur à fusion est de produire de l'énergie à partir de la fusion de noyaux atomiques.
Les avantages de la fusion par rapport à la fission nucléaire sont très importants. Il n'y a pas de déchets radioactifs classiques comme dans le cas de la fission nucléaire. La réaction de fusion rend le réacteur lui-même légèrement radioactif, mais le matériau peut être réutilisé en toute sécurité en l'espace d'une centaine d'années. Les déchets de haute activité issus de la fission nucléaire peuvent rester radioactifs pendant des centaines de milliers d'années. Le produit résiduel de la fusion nucléaire est l'hélium, élément non radioactif, qui ne réagit pas chimiquement dans l'atmosphère et qui n'est pas un gaz à effet de serre, de sorte qu'il ne contribue pas au changement climatique. Il est également plus sûr: un accident comme celui de Tchernobyl est impossible car la technologie ne repose pas sur une réaction en chaîne susceptible d'échapper à tout contrôle.
Plus d'informations
Pour plus d'informations sur le projet, visitez le site web de l'Institut Max Planck pour la physique des plasmas.