Fusion Nucléaire - Royaume Uni

[un_copain]

Bonjour,

Je viens de tomber sur cette page http://www.sciencealert.com/the-uk-h...fusion-reactor

Il me semblait que le projet ITER était pionnier dans le domaine, quelqu'un a des infos ?
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[invitedd78828e]

Bonjour,
A vrai dire il ne faut pas penser qu'il y a une concurrence entre les machines de fusions et que l'une d'entre elle va y arriver avant les autres. Ce qui se passe c'est que plusieurs étapes doivent être franchies pour atteindre la fusion :
- générer et confiner un plasma
- porter le plasma a une température assez élevée pour faire de la fusion
- contenir l'énergie de fusion tout en assurant le confinement plasma sur de longues durées
- industrialiser le procédé

En bref la première étape est très bien comprise et maîtrisée, depuis très longtemps. La seconde étape a été atteinte notamment par JET. La faisabilité de la troisième étape doit être vérifiée par ITER, qui est la seule machine assez grande pour atteindre les conditions de fusion rentable. La quatrième étape appartient au futur (probablement à DEMO ou à des machines chinoises).
Toutes les machines existantes ne font qu'explorer divers aspects de la fusion nucléaires dans une très grande collaboration internationale, et pour l'instant seul ITER va s'attaquer à la troisième étape.

Le problème est que dans le domaine de la fusion on aime bien annoncer tout et n'importe quoi. Par exemple l'article parle d'utilisation industrielle de la fusion comme source d'énergie en 2030. C'est totalement faux, les modèles théoriques ne sont pas assez bien connus, certaines technologies (notamment les matériaux) n'existent pas encore.
ITER va lancer son premier plasma vers 2025 (mais ce sera plus pour satisfaire les journalistes et les politiques). Les choses sérieuses vont commencer vers 2030 avec la campagne Deutérium-Tritium, donc lorsque l'on commencera à éprouver nos modèles et nos technologies avec le vrai combustibles d'un réacteur à fusion nucléaire. En parallèle certaines expériences, comme IFMIF ou PRIMA, devraient permettre de trouver les technologies qui nous manquent.
A ce moment-là seulement on saura s'il est possible d'utiliser la fusion comme source d'énergie, d'ici là toute annonce de ce genre n'est que publicité journalistique.

[un_copain]

Je vois, merci pour la réponse

De manière plus générale, j'aimerai juste poser une petite réflexion qui me vient à l'esprit sur cette nouvelle énergie. La fusion apparaît comme un géant de l'énergie, une source quasiment propre et gigantesque.
Très bien, imaginons que ça soit le cas, seulement voilà, la Physique dit "rien ne se perd, rien se se crée", l'apparition d'une source aussi grande d'énergie ne va-t-elle pas booster le réchauffement climatique ? Si on a plus d'énergie, nous consommons plus (sous n'importe quelle forme) et cette consommation finit souvent en énergie thermique non ? Ou alors le réchauffement climatique se limite principalement à l'effet de serre ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le réchauffement climatique n’est pas dû à la chaleur générée par la combustion du charbon ou du pétrole. Mais à l’effet de serre produit par le C02 généré pendant la combustion. L’eau crée dans la combustion du pétrole, ou par un moteur à hydrogène ne génère par des gaz à effet de serre.

Un réacteur à fusion n’est pas propre (c’est un bobard très répandu). Disons qu’il produit moins de déchets qu’un réacteur à fission.

Pour l’anecdote, depuis les années 60 on nous dit que le réacteur fusion c’est pour dans 20 ans. Cela fait donc plus d’un demi siècle. Pendant les premiers 20 ou 30 ans j’ai cru (de moins en moins). Maintenant je n’y crois pas du tout.

Pour l’anecdote : même chose pour la fin du pétrole

La découverte de la LED date de la fin des années 50 ou début des années 60. La première LED achetable dans le commerce date des années 70. Et c’est seulement maintenant (il y a quelques années), que des ampoules à LED peuvent remplacer les ampoules classiques dans certains cas.

Ceci est seulement pour vous dire qu’il ne faut pas prendre les prédictions des avances technologiques pour de l’argent comptant.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

Bonjour,
St 40 est une petite machine par la taille , environ 3m de hauteur , rien à voir avec Iter :
https://nucleus.iaea.org/sites/fusio...ryaznevich.pdf

La Terre reçoit 170 millions de GW dont 122 sont absorbés ; On peut aussi ajouter la chaleur géothermique provenant des désintégrations des uranium et thorium ,
la consommation - production humaine est totalement négligeable devant ces valeurs .

Bien sûr , le réchauffement par effet de serre est un autre effet ...

[invitedd78828e]

Pour l’anecdote, depuis les années 60 on nous dit que le réacteur fusion c’est pour dans 20 ans. Cela fait donc plus d’un demi siècle.

Concernant cela, je pense qu'aucun des scientifique travaillant actuellement sur la fusion ne dirait que c'est pour dans 20 ans.
Si j'essaye d'être réaliste et en reprenant les 4 étapes que j'ai citées je dirais que 2050 sera la date clé, parce que trois résultats tangibles seront possibles :
- Soit ITER aura accumulé trop de retard et ne sera pas terminé, ça signifierait que notre civilisation est trop jeune pour franchir l'étape 3, et aucun politique n'acceptera de financer un second projet de l'envergure d'ITER avant longtemps,
- Soit ITER sera terminé et prouvera qu'on n'est pas encore capable d'industrialiser la fusion et ça sera la fin des recherches avant longtemps,
- Soit ITER sera terminé et prouvera qu'on peut industrialiser la fusion et là ce sera la dernière ligne droite (ça ira d'autant plus vite que la Chine utilise la fusion nucléaire comme un levier scientifique pour leur développement et qu'ils ont les moyens de construire très vite)

Mais ça ce sera juste la date où on saura. En réalité si on est dans la troisième configuration je n'imagine pas d'utilisation industrielle avant 2100. C'est pourquoi l'idée selon laquelle la fusion serait la solution miracle qui nous sauvera de la crise de l'énergie est, hélas, fausse. On peut juste espérer que le début de cette crise sera suffisamment violent pour que les gouvernement accélèrent les recherches et augmentent les financements.

[invitedd78828e]

(Il faut aussi voir que "la fusion nucléaire" peut difficilement être rangée à côté d'autres technologies. C'est plus un but qui se traduit par des jalons : par exemple les premiers tokamaks, JET, les tokamaks supraconducteurs, le mode H...)

[arbanais83]

La faisabilité de la troisième étape doit être vérifiée par ITER, qui est la seule machine assez grande pour atteindre les conditions de fusion rentable.

Bonjour Eldor et merci pour ce joli résumé.
Le point ci-dessus fait-il effectivement parti des buts d'ITER ? Pour ma part je ne l'ai jamais vu précisé ainsi.

[XK150]

Re,
Je suis totalement d'accord avec votre analyse , et d'autres aussi !
Rendez vous en 2050 ...Accélérez les choses paraît improbable , même en y mettant le prix car il faut valider les étapes technologiques par l'expérience .
Il faut savoir que l'on construit Iter sans que les choix des matériaux de la première paroi ou du divertor ne soient définitivement arrêtés ...
La fusion fonctionnera si l'on en a besoin , comme actuellement , où il n'y a pas d'alternative connue crédible sauf les réacteurs à neutrons rapides pour faire le joint avec la fusion .

[arbanais83]

La fusion fonctionnera si l'on en a besoin , comme actuellement , où il n'y a pas d'alternative connue crédible sauf les réacteurs à neutrons rapides pour faire le joint avec la fusion .

Je partage ce point de vue mais actuellement nous avons perdu toute l'avance que nous avions dans ce domaine.
A vouloir faire une génération III dont personne ne veut nous ratons la génération IV.
Les russes sont en train de nous tailler des croupières environ 20 ans d'avance sur nous ( leur plan quinquennal semble très bien fonctionner dans ce domaine )
Notre pauvre ASTRID est très en retard sur eux.

[XK150]

Re,
Tout cela est le résultat de décisions politiques à courte vue qui nous dépassent ...

[invitedd78828e]

arbanais83 : Eh bien le but officiel d'ITER c'est ça, vérifier la faisabilité industrielle d'un réacteur à fusion. La machine ne produira pas d'énergie ! D'ailleurs il se peut très bien qu'on montre que la fusion n'est pas possible et ce sera un résultat (tout comme on aurait pu montrer avec le LHC que le Higgs n'existe pas ce qui aurait été un bon résultat !)

[arbanais83]

arbanais83 : Eh bien le but officiel d'ITER c'est ça, vérifier la faisabilité industrielle d'un réacteur à fusion. La machine ne produira pas d'énergie !

C'est la raison de mon questionnement.
Vérifier la faisabilité industrielle n'est pas la même chose que vérifier la rentabilité de celle-ci.
C'est pourquoi je demandais si il avait été écrit noir sur blanc cette condition.
Pour certains il apparaissaient même que pour obtenir cette fusion sur ITER il faudrait consommer plus de courant que la machine en produirait et tout cela sans même la réinjecter dans le réseau ( ce qui n'est pas très important pour un démonstrateur ).
Donc je me pose vraiment la question de savoir si le but n'est pas uniquement de vérifier la faisabilité industrielle de la fusion en laissant l'aspect rentabilité économique de côté. Surtout qu'il y a 2 façons d'appréhender cet aspect.
Pour ma part la rentabilité économique actuelle je m'en fous un peu si la quantité d'énergie produite et disponible est supérieur à celle consommée pour alimenter la machine ( les conditions économiques changeront en fonction des priorités )
Par contre si la quantité d'énergie produite est inférieur à celle consommée par la machine alors là il sera facile d'en tirer les conséquences.

[XK150]

Re,
Iter n'est même pas une machine qui doit vérifier une faisabilité industrielle ...Loin de là , elle n'en est pas capable !
Iter est une étape nécessaire en puissance pour conforter les faisabilités théoriques d'aujourd'hui . Beaucoup d'inconnues subsistent dans les fonctionnements mêmes .
Iter doit démontrer une production possible de 400 MW avec une puissance de chauffage de 40 MW ( donc un coefficient d'amplification de 10 , ce qui est déjà intéressant ) durant des décharges d'environ 400 secondes seulement , donc des durées très courtes vis à vis d'un réacteur éventuel de production ,
Tester les modules de production de tritium ,
Vérifier la pertinence des technologies choisies à ce stade : aimants supra conducteur , composants face au plasma ( première paroi , divertor ) , maintenance robotisée complexe ...

Iter ne pourra pas fonctionner en continu , ne permettra pas de fournir de l'électricité , ne pourra pas qualifier les matériaux pour les fluences neutroniques attendues dans un réacteur de production futur ,ne démontrera pas l'auto-production du tritium , ne démontrera la disponibilité attendue d'un réel réacteur à fusion de production ...

Tout cela , c'est pour l'étape suivante : DEMO .

Aussi bien construire Demo et même Iter , n'est pas comme assembler une automobile aussi performante soit elle , ou construire un immeuble :
Aujourd'hui , on ne possède ni toutes les briques , ni toutes les connaissances .

[invite0bbe92c0]

(Il faut aussi voir que "la fusion nucléaire" peut difficilement être rangée à côté d'autres technologies. C'est plus un but qui se traduit par des jalons : par exemple les premiers tokamaks, JET, les tokamaks supraconducteurs, le mode H...)

Pour rester dans l'historique, il convient de ne pas oublier (dans les années 60, avant - et pendant ? - les tokamaks) les "machines à miroir" qui tentait d'aborder le "critère de Lawson" par l'autre bout, celui d'un confinement long.

[invite423303ec]

1. Le problème premier est que l'Hydrogène n'existe PAS à l'état natif mais découle d'un procédé electrochimique. Exemple, on fracturerait l'H2O avec le surplus des centrales quand la consommation est basse. Je crois qu'on peut aussi le faire avec du CH4.
En effet : H2+ O2 ---> H2O + énergie. Donc pour faire le trajet inverse, il faut encore plus d'énergie.
2. Comme dit plus haut il faut des températures de plusieurs centaines de milliers de degrés (soleil). Et aucun élément ne peut y survivre.
3. Une des possibilités est la PRESSION que l'on pourrait obtenir avec des molécules de Palladium dans lesquelles on insèrerait les atomes d'H2 et l'ensemble génèrerait des pressions suffisantes à la fusion. Faudrait que je retrouve l'article car ce procédé est assez alambiqué.

Perso je ne crois pas à la fusion, mais à la FISSION du THORIUM.
Du reste le TEMPS presse et si le thorium est une certitude (si les milliards sont là), la fission.....