La ville animée de Shanghai célèbre les célébrations nationales avec des spectacles de lumière de renommée mondiale , illuminant les gratte-ciel de couleurs éclatantes.
C'est ici que scientifiques et ingénieurs travaillent sans relâche pour développer la prochaine révolution technologique mondiale, de l'internet 6G à l'IA avancée en passant par la robotique de nouvelle génération. C'est également ici qu'une petite start-up appelée Energy Singularity travaille sur un projet extraordinaire : l'énergie de fusion.
L'énergie de fusion est l'énergie produite lors de réactions de fusion nucléaire. Elle est à l'opposé de la réaction de fission utilisée dans les réacteurs nucléaires ou les armes atomiques actuels.
La fusion nucléaire, le processus qui alimente le Soleil et les autres étoiles, est difficile à reproduire sur Terre. Plusieurs pays ont réussi à la réaliser, mais la maintenir suffisamment longtemps pour une utilisation réelle reste difficile.
Shanghai la nuit. Photo : New York Times
Une réaction de fusion nucléaire contrôlée libère environ 4 millions de fois plus d'énergie que la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz, et 4 fois plus que la fission, le type d'énergie nucléaire utilisé aujourd'hui. Elle ne sera pas développée à temps pour lutter contre le changement climatique cette décennie, mais elle pourrait être la solution au réchauffement futur.
Le gouvernement chinois investit massivement dans le projet, estimant qu'il investira entre 1 et 1,5 milliard de dollars par an dans la fusion, selon Jean-Paul Allain, directeur du Bureau des sciences de l'énergie de fusion du Département de l'Énergie des États-Unis. À titre de comparaison, le gouvernement américain dépense environ 800 millions de dollars par an.
Les entreprises privées des deux pays sont optimistes quant à leur capacité à alimenter le réseau électrique à partir de la fusion d’ici le milieu des années 2030, malgré les énormes défis techniques qui subsistent.
Tokamak « Soleil artificiel »
La fusion nucléaire est un processus incroyablement complexe qui consiste à rapprocher deux noyaux qui se repousseraient normalement. Une façon d'y parvenir est d'élever la température d'un tokamak à 150 millions de degrés Celsius, soit dix fois la température du noyau solaire.
Lorsqu'ils fusionnent, les noyaux libèrent une grande quantité d'énergie sous forme de chaleur, qui peut ensuite être utilisée pour faire tourner des turbines et produire de l'électricité.
La start-up shanghaïenne Energy Singularity a construit son propre tokamak en trois ans, soit plus rapidement que n'importe quel réacteur jamais construit. Un tokamak est une machine cylindrique ou toroïdale incroyablement complexe qui chauffe l'hydrogène à des températures extrêmement élevées, créant ainsi un plasma dans lequel se produit la fusion nucléaire.
Le plasma est confiné dans le tokamak d'Energy Singularity lors d'une expérience. Photo : Energy Singularity
Energy Singularity a reçu plus de 112 millions de dollars d'investissement privé et a également réalisé une première mondiale : le tokamak actuel de l'entreprise est le seul tokamak à utiliser des aimants avancés dans les expériences de plasma.
Appelés supraconducteurs à haute température, ces aimants sont plus puissants que les aimants en cuivre utilisés dans les anciens tokamaks, ce qui permet aux plus petits tokamaks de générer autant d'énergie de fusion que les plus grands tokamaks, et ils peuvent mieux confiner le plasma.
La société a déclaré qu'elle prévoyait de construire un tokamak de deuxième génération pour démontrer que sa méthode était commercialement viable d'ici 2027, et s'attend à disposer d'un appareil de troisième génération capable de fournir de l'électricité au réseau d'ici 2035.
Grâce aux fonds investis par la Chine dans la recherche, le concept de tokamak progresse rapidement. Le tokamak chinois EAST, situé à Hefei, a maintenu le plasma à 70 millions de degrés Celsius, soit cinq fois plus chaud que le cœur du Soleil, pendant plus de 17 minutes, un record mondial et une avancée majeure.
Technologie laser
Alors que la Chine progresse dans le domaine des réacteurs tokamak, les États-Unis trouvent un avantage dans une autre technologie : les lasers.
Fin 2022, des scientifiques du Laboratoire national Lawrence Livermore, en Californie, ont tiré près de 200 lasers sur un cylindre contenant une capsule de combustible de la taille d'un grain de poivre. Il s'agissait de la première expérience réussie au monde visant à produire de l'énergie de fusion nette. L'énergie libérée par ce processus était supérieure à celle utilisée pour chauffer la capsule.
Une partie du système laser du Laboratoire national Lawrence Livermore, où des scientifiques ont réussi à déclencher une réaction de fusion. Photo : Damien Jemison
Il existe encore de nombreuses autres façons de parvenir à la fusion nucléaire, et les États-Unis misent sur une variété de technologies.
« Il existe peut-être plusieurs approches, et nous ne savons pas exactement laquelle est la meilleure » pour aborder l'énergie de fusion, a déclaré Melanie Windridge, physicienne des plasmas au Royaume-Uni. Elle a précisé que cela dépendrait des coûts et d'autres facteurs à long terme, mais a insisté sur le fait que le tokamak était le concept le mieux étudié.
Alors que le gouvernement chinois a investi massivement dans la fusion, les États-Unis ont attiré davantage d'investissements privés. À l'échelle mondiale, le secteur privé a investi 7 milliards de dollars dans la fusion au cours des trois à quatre dernières années, dont environ 80 % proviennent d'entreprises américaines, selon Allain.
Mais si le gouvernement chinois continue d’investir plus de 1 000 milliards de dollars par an, ce chiffre pourrait bientôt dépasser les dépenses américaines, même dans le secteur privé.
Et si ces investissements s’avèrent rentables, les célébrations colorées de Shanghai donneront à la Chine un tout nouveau visage.
Hoai Phuong (selon CNN)
Source : https://www.congluan.vn/trung-quoc-tien-gan-den-viec-lam-chu-nguon-nang-luong-sach-vo-tan-post313167.html
Comment (0)