Une startup amรฉricaine, Zap Energy, a mis au point un dispositif de fusion innovant, FuZe, qui atteint des tempรฉratures de plasma allant jusqu’ร 37 millions de degrรฉs Celsius, ce qui constitue un progrรจs considรฉrable pour la technologie รฉnergรฉtique. Cette innovation compacte et rentable pourrait potentiellement accรฉlรฉrer la disponibilitรฉ de l’รฉnergie de fusion, promettant un avenir plus propre et plus durable.
L’รฉnergie de fusion : une alternative plus propre
La fusion nuclรฉaire, qui imite les processus au cลur du soleil, offre une source d’รฉnergie presque illimitรฉe sans les รฉmissions de carbone associรฉes aux combustibles fossiles. Le processus de fusion consiste ร chauffer le plasma, le quatriรจme รฉtat de la matiรจre, ร des tempรฉratures extrรชmes, ce qui permet aux noyaux de surmonter leur rรฉpulsion mutuelle et de fusionner, libรฉrant ainsi d’รฉnormes quantitรฉs d’รฉnergie.
Plasma et fusion nuclรฉaire
Le plasma est constituรฉ de noyaux et d’รฉlectrons flottants qui ne conservent pas leur รฉtat atomique. La fusion d’atomes dans cet รฉtat peut libรฉrer une รฉnergie environ 10 millions de fois plus puissante que la combustion d’une quantitรฉ รฉquivalente de charbon. Cependant, atteindre et maintenir les tempรฉratures du plasma nรฉcessaires ร la fusion est un dรฉfi scientifique majeur.
L’innovation FuZe
Historique du dรฉveloppement
Initialement financรฉe par l’ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy) du ministรจre de l’รฉnergie, l’expรฉrience FuZe (Fusion Z-pinch Experiment) a รฉtรฉ mise au point par Zap Energy, issue de recherches menรฉes ร l’universitรฉ de Washington en 2020. FuZe utilise un systรจme unique de confinement du plasma pour empรชcher le refroidissement rapide des รฉlectrons, qui peut entraver le processus de fusion.
Percรฉes techniques
FuZe fait passer de grands courants รฉlectriques ร travers de minces filaments de plasma, crรฉant ainsi des champs รฉlectromagnรฉtiques qui chauffent et compriment le plasma. Les premiรจres versions de cette approche ont รฉtรฉ confrontรฉes ร des problรจmes de plasmas de courte durรฉe, mais Zap Energy a innovรฉ une solution qui utilise la stabilisation du flux de cisaillement pour prolonger la durรฉe de vie du
plasma.
Tempรฉratures record
En collaboration avec des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) et de l’Universitรฉ de Californie ร San Diego (UCSD), Zap Energy a atteint des tempรฉratures de plasma qui rivalisent avec celles du cลur du soleil. Cela a รฉtรฉ possible grรขce ร la diffusion Thomson, une technique dans laquelle des impulsions de lumiรจre verte mesurent la tempรฉrature en analysant les รฉlectrons diffusรฉs.
Une fusion rentable
Contrairement ร d’autres projets de fusion qui nรฉcessitent une infrastructure ร grande รฉchelle, comme des aimants supraconducteurs ou des lasers puissants, FuZe fonctionne sur une base plus simple et moins coรปteuse. Cela permet non seulement de rรฉduire les coรปts, mais aussi d’accรฉlรฉrer le dรฉveloppement, faisant de l’รฉnergie de fusion commerciale une rรฉalitรฉ plus proche.
Perspectives d’avenir
Le succรจs de FuZe, dont les rรฉsultats ont รฉtรฉ publiรฉs dans la revue Physical Review Letters, a incitรฉ Zap Energy ร lancer un nouveau projet, Fuze-Q, qui vise ร atteindre des tempรฉratures encore plus รฉlevรฉes avec une capacitรฉ รฉnergรฉtique dix fois supรฉrieure ร celle de son prรฉdรฉcesseur.
