décarbonisation de notre société a été un besoin clair depuis de nombreuses années maintenant.
Les combustibles fossiles sont la principale source de gaz à effet de serre produite par l'homme (GES) et sont également criblés de problèmes de disponibilité des ressources (avec de forts aspects géopolitiques) et un impact environnemental.
Les 8 milliards de personnes maintenant sur notre planète ont besoin d'une solution mondiale à leurs besoins énergétiques qui préserve et protège notre écosystème et permet un niveau de vie digne pour tout le monde. Il s'agit d'un défi massif qui n'a pas été relevé par la détermination et l'urgence qu'elle mérite.
L'énergie de fusion nucléaire (qui alimente le soleil et les étoiles) pourrait-elle offrir une option prometteuse, sûre et à long terme pour l'énergie durable et propre?
Les milliers de scientifiques et d'ingénieurs internationaux collaborent sur le iter Project (la façon "dans le latin), pensez certainement que SO. Ils travaillent pour démontrer la viabilité de la production de fusion à grande échelle dans des conditions du monde réel - comme une alternative viable aux combustibles fossiles.
Nous avons parlé à Gabriella saibene Fusion for Energy , qui est responsable de la contribution européenne à iter, pour en savoir plus.
Comment Fusion Energy peut-il aider à lutter contre le changement climatique?
La disponibilité de l'électricité propre est la base d'une société sans carbone, à la fois pour une utilisation directe et pour produire de l'hydrogène pour le transport, le stockage d'énergie et plus encore. Il n'y a pas de solution miracle pour réaliser le changement radical nécessaire pour relever ce défi, et tous les outils utiles entre nos mains doivent être utilisés.
L'énergie de fusion est un outil puissant qui a le potentiel de contribuer sensiblement à la réalisation de nos objectifs de quantité et de qualité de la production d'énergie future du monde.
Fusion Energy a le potentiel de produire une électricité abondante et fiable de base sans émissions de gaz à effet de serre - et sans la production de déchets dangereux à long terme.
Le carburant d'un réacteur à énergie de fusion, du deutérium et du tritium (deux formes d'hydrogène), est également de la nature abondante (deutérium) ou peut être produit par le neutron produit par les réactions de fusion elles-mêmes (tritium).
iter représente l'étape suivante du développement de l'énergie de fusion, visant à démontrer le potentiel de la production nette d'énergie de fusion comme base de la construction d'un réacteur de fusion premier en son genre connecté au réseau.
Qu'est-ce qui fait de l'énergie de fusion une alternative attrayante ou un complément aux alternatives actuelles de combustibles fossiles?
La solution à la crise climatique exige une approche diversifiée et ouverte d'esprit des technologies de production d'énergie, à la fois celles déjà disponibles et celles en développement.
Le remplacement complet des combustibles fossiles (à la fois pour la production d'énergie directe et le transport) bénéficiera de la contribution de l'énergie solaire, eolique, géothermique et nucléaire. Chaque technologie doit être utilisée de la manière la plus appropriée, pour créer un système de production d'énergie pour répondre aux besoins de la société dans les siècles à venir.
L'énergie de fusion est la plus adaptée pour fournir une électricité de base solide et abondante, non liée aux intempéries et autres contraintes climatiques ou géographiques ou à la disponibilité de terres appropriées. Il y a une abondance naturelle de deutérium, qui se trouve dans l'eau de mer. Le tritium est également produit comme sous-produit de la réaction de fusion lui-même. Ainsi, bien que la fusion ne soit normalement pas considérée comme une énergie «renouvelable» de la même manière que le vent et l'énergie solaire, la disponibilité attendue de carburant de fusion ne sera jamais un problème qui limite l'utilité de la fusion à long terme.
L'énergie de fusion est souvent décrite comme étant plus sûre et avec un minimum de déchets par rapport à la fission nucléaire actuelle. Que diriez-vous aux personnes qui ont encore des inquiétudes concernant l'énergie nucléaire?
Cette discussion est complexe, car l'évaluation des risques et des avantages de la fission nucléaire est souvent colorée par des faits non entièrement objectifs.
La physique et la technologie de la fission nucléaire et de la fusion nucléaire sont très différentes. Une caractéristique essentielle de la fusion est que le noyau du réacteur est un plasma de deutérium-tritium chaud (appelé plasma brûlant), où les noyaux fusionnent. Le résultat est un noyau d'hélium chargé et un neutron très énergique.
Le point clé est que la physique de la fusion est telle que les réactions de fusion ne peuvent pas devenir critiques. Autrement dit, atteindre un statut où les réactions de fusion deviennent incontrôlables, produisant une quantité incontrôlée d'énergie. Cela rend beaucoup plus sûr que les réacteurs de fission.
accidents dans une usine de fusion qui pourraient potentiellement compromettre la structure des réacteurs et, par conséquent, la sécurité publique n'est pas possible.
L'interaction des neutrons de fusion avec les composants métalliques du vaisseau réacteur entraînera l'activation de certains éléments en acier. Des recherches ont été menées pour développer des aciers spéciaux à utiliser pour la construction de réacteurs de fusion, appelés aciers à faible activation. De cette façon, la quantité et le niveau / type de radioactivité sont tels que le stockage à long terme n'est pas requis. Enfin, le confinement du tritium (radioactif, avec une courte demi-vie de seulement 12,3 ans) est normalement garanti par le bâtiment spécial dans lequel le réacteur est situé.
Quels sont les principaux défis techniques et d'ingénierie qui doivent être surmontés avant que la fusion puisse devenir une source d'énergie commercialement viable?
La communauté scientifique et technique Fusion est très convaincue qu'Iter démontrera que l'énergie nette peut être produite, avec un gain élevé.
Les défis consistent à développer des matériaux et des composants qui peuvent survivre aux effets des plasmas brûlants, en particulier les charges de neutrons, sur des périodes prolongées. Ceci est essentiel pour atteindre la viabilité économique de l'énergie de fusion, le réacteur opérant dans le continuum pendant de longues périodes.
Un autre défi consiste à développer et à évoluer les systèmes nécessaires à la production de Tritium, car cela n'est pas naturellement disponible et sa production en dehors de la fusion est très limitée.
Quelles mesures politiques, investissements, etc., sont nécessaires pour passer de projets expérimentaux comme ITER à la production d'énergie de fusion à grande échelle?
L'approche séquentielle dans le développement de l'énergie de fusion doit être modifiée.
Une progression linéaire des expériences d'aujourd'hui, à iter, à un réacteur de démonstration, puis à une production à grande échelle ne répond pas aux besoins urgents du monde dans lequel nous vivons aujourd'hui.
Ce qui est nécessaire maintenant, c'est de concevoir et de construire sur des installations de délais rapides et des dispositifs expérimentaux spécifiques à aborder - en parallèle à la construction et au fonctionnement d'Iter - les problèmes (dont certains que j'ai soulignés ci-dessus) ont déjà besoin de R&D supplémentaires. Cela nécessite un soutien financier et politique renouvelé des bailleurs de fonds traditionnels (gouvernements et recherche financée par l'Europe) ainsi que la création de nouveaux partenariats privés-publics. Cela étendrait les connaissances et les ressources disponibles pour la fusion. Nous devons également impliquer de plus en plus les acteurs de l'industrie dans le développement et la production des composants et processus spécialisés de haute technologie nécessaires pour atteindre un réacteur commercialement viable.
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