
Compléter le bouquet énergétique : Les percées de la fusion ouvrent de nouvelles perspectives
L'attrait du marché pour l'énergie de fusion commerciale croît rapidement, et les investisseurs l'ont remarqué. Depuis 2020, le secteur privé a investi plus de 6 milliards de dollars dans le développement de la technologie de la fusion. La plupart de ces investissements se sont concentrés sur les entreprises de fusion américaines, mais les efforts déployés au Royaume-Uni, au Canada, en Allemagne, au Japon et ailleurs continuent de prendre de l'ampleur. Les entreprises spécialisées dans la fusion construisent actuellement plusieurs grandes installations expérimentales afin de démontrer la preuve de concept de plusieurs types de centrales à fusion avant la fin de la décennie.
Certaines des grandes avancées de ces dernières années sont à l'origine de ce mouvement vers l'avant dans le secteur :
- Une société américaine spécialisée dans la fusion, financée par des fonds privés, a fait la démonstration de son prototype d'aimant supraconducteur à haute température de 20 teslas, ce qui ouvre la voie à une nouvelle approche compacte et à haut champ de l'énergie de fusion commerciale ;
- ITER, le plus grand projet international de fusion, a reçu son premier aimant solénoïde central, signalant la disponibilité de capacités de fabrication à l'échelle de la fusion.
- Le Joint European Torus (JET) au Royaume-Uni a doublé son record vieux de 24 ans avec une impulsion de cinq secondes de grande puissance, limitée uniquement par le matériel expérimental et non par la stabilité du plasma ;
- La National Ignition Facility du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), en Californie, a atteint un rendement énergétique huit fois supérieur à son précédent record. Il a atteint le seuil de l'allumage, offrant une deuxième approche de la fusion avec des performances physiques similaires à celles du tokamak.
- Le tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST) de la Chine a maintenu des réactions de fusion pendant 17 minutes à 126 millions de degrés Fahrenheit, soit cinq fois plus chaud que le soleil.
À la suite de ces développements et d'autres, des groupes consultatifs scientifiques tels que le comité consultatif sur les sciences de l'énergie de fusion du ministère américain de l'énergie (DOE) et les académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine (NASEM) s'accordent à dire qu'il est temps d'accélérer les efforts visant à introduire la fusion dans le réseau électrique.
Une analyse chronologique des progrès de l'énergie de fusion au cours de la dernière décennie :
Année | Progrès de l'énergie de fusion |
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2013 | Le 13 mars 2013, ITER reçoit la notification de l'octroi du permis de construire pour la construction de la plus grande expérience de fusion au monde par 35 pays partenaires. |
2013 | Le laboratoire national Lawrence Livermore (LNNL) en Californie produit une énergie supérieure à l'énergie cinétique de l'implosion d'un obus. |
2015 | Le ministère américain de l'environnement lance le programme ARPA-E ALPHA, qui finance des projets visant à faciliter la création et la démonstration d'outils permettant de développer des méthodes moins coûteuses de chauffage et d'assemblage par plasma. |
2015 | TAE obtient 5 millisecondes de plasma stable grâce à son système C-2 |
2015 | Conception de l'ARC publiée par le groupe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) |
2016 | L'entreprise allemande Wendelstein produit son premier plasma d'hydrogène |
2016 | L'Alcator C-Mod du MIT bat le record mondial de pression de plasma lors de sa dernière expérience, atteignant 2,05 atmosphères |
2017 | La société canadienne General Fusion fait passer son plasma à la taille de démonstration grâce à une nouvelle machine (PI3) |
2017 | L'Allemand Wendelstein établit le record du monde de stellarator pour un produit de fusion |
2018 | Commonwealth Fusion Systems est fondé par des vétérans du MIT Plasma Science and Fusion Center. |
2018 | Tokamak Energy obtient des résultats comparables à ceux des précédents tokamaks sphériques financés par des fonds publics (15 millions de degrés Celsius) avec le système ST40 |
2018 | Le tokamak chinois EST atteint 100 millions de degrés Celsius, soit six fois plus chaud que le soleil |
2019 | Le Royaume-Uni annonce le programme STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) visant à concevoir une installation de fusion avant 2050 |
2020 | Le JT60-SA japonais devient le plus grand tokamak du monde grâce à des améliorations |
2021 | La National Ignition Facility du LLNL franchit une étape importante dans la recherche sur la fusion avec un rendement de fusion supérieur à 1,3 MJ |
2021 | Le tokamak chinois EST maintient le plasma pendant 17 minutes et 36 secondes à 70 millions de degrés Celsius, ce qui constitue un nouveau record mondial pour les températures élevées prolongées. |
2022 | Le Joint European Torus au Royaume-Uni produit 59 mégajoules par fusion pendant plus de cinq secondes, doublant ainsi son record de 1997. |
2022 | Le groupe de travail britannique sur l'innovation réglementaire (TIGRR) conclut que les futures installations d'énergie de fusion seront réglementées dans le cadre juridique déjà en place pour les installations de science de la fusion. |
2022 | En août, une expérience menée à la National Ignition Facility a permis d'obtenir un rendement de plus de 1,3 mégajoule. En décembre, la National Ignition Facility a réalisé une expérience de fusion nucléaire qui a libéré plus d'énergie qu'elle n'en a reçu. |
2023 | Le Wendelstein 7-X maintient la chaleur pendant huit minutes, établissant ainsi un nouveau record. |
Les annonces scientifiques complètent une série d'activités menées par des entreprises du secteur privé spécialisées dans la fusion. Les efforts financés par des investisseurs visent à accélérer le déploiement de modèles commerciaux et attirent des investissements importants. CATF continuera à suivre les progrès réalisés dans ce domaine important du développement de l'énergie propre.