Meloni se concentre sur l'énergie « propre » de la fusion nucléaire :Qu'est-ce que ça veut dire

Selon Giorgia Meloni, nous devons viser l'utilisation de l'énergie nucléaire propre, celle issue de la fusion nucléaire :elle est inépuisable et apporterait « un avenir meilleur ».Mais à quel stade en sont les recherches ?

ROME – L'énergie nucléaire « propre », issue de la fusion nucléaire, comme source à exploiter pour l'avenir, surtout parce qu'elle est illimitée :C'est Giorgia Meloni qui en a parlé ce matin à l'occasion de l'événement « La science au centre de l'État » organisé par l'Association italienne des scientifiques (Isa). Énergie propre, donc celui qui se forme naturellement sur le soleil et les étoiles.Et quoi artificiellement, il peut être produit par fusion nucléaire, une opération qui n'a rien à voir avec les centrales nucléaires et les bombes et qui jusqu'à présent, il n'a été testé qu'en laboratoire.Il s'agit d'un domaine d'étude sur lequel la recherche a encore beaucoup à découvrir - et qui nécessite encore beaucoup de temps avant de pouvoir être produit et utilisé à grande échelle - mais qui, selon le Premier ministre Meloni, sera certainement l'avenir.En attendant, voici ce que Meloni a dit :« Une grande perspective, une grande vision, un grand rêve viennent de possibilité de produire une énergie propre et illimitée à partir de la fusion nucléaire dans un avenir pas si lointain.L'Italie est la patrie d'Enrico Fermi, à cet égard elle est sans égal grâce à son savoir-faire, son activité de recherche et développement, notre système de production :nous pouvons continuer à croître, un donner au monde de nouvelles découvertes et un avenir meilleur et différent."

FISSION ET FUSION

S'il est vrai que les mots sont similaires, la fusion nucléaire est très différente de la fission, qui est plutôt celui qui alimente les centrales nucléaires existantes.Mais allons-y dans l'ordre.La fission nucléaire est ce que nous connaissons, ce qui existe et qui alimente les centrales nucléaires et les dispositifs atomiques.Celui de la fusion est essentiellement l'énergie qui alimente les étoiles, la base de la vie et de l’existence même de l’univers.Le premier n'a pas fait de grands progrès depuis sa découverte et a très vite eu de nombreuses applications industrielles pour la production d'énergie, le second n'a eu jusqu'à présent que des applications dans usines prototypes ou de laboratoire.

QUE SE PASSE-T-IL PENDANT LA FISION NUCLÉAIRE

La réaction de fission a été obtenue pour la première fois en laboratoire par Enrico Fermi et ses collaborateurs en 1934., reconnu et étudié expérimentalement par Otto Hahn et Fritz Strassmann en 1938, interprété l'année suivante par Otto Robert Frisch et Lisa Meitner (à qui l'on doit le terme) et ensuite étudié théoriquement par Niels Bohr et ses collaborateurs.

Dans la fission nucléaire un noyau de numéro atomique élevé, heurté par un neutron, voire par des particules chargées (protons, deutons, particules a et autres), les absorbe et se brise simultanément en deux fragments ayant chacun un numéro atomique de l'ordre de la moitié. la taille de celle du noyau d'origine, plus un certain nombre de neutrons libres.C’est une réaction hautement exoénergétique – beaucoup d'énergie est libérée – et, produisant également des neutrons secondaires, dans des conditions appropriées, il peut s’auto-entretenir grâce à un processus en chaîne.Environ un tiers de l’énergie produite dans la plupart des centrales nucléaires provient du plutonium, créé dans leur cœur en tant que sous-produit de l’uranium 238.Dans les centrales nucléaires, la chaleur dégagée par les réactions de fission permet de chauffer l’eau jusqu’à produire de la vapeur.Comme dans les centrales thermoélectriques à combustibles fossiles (charbon ou gaz naturel), l'énergie libérée sous forme de chaleur est transformée d'abord en énergie mécanique puis en énergie électrique:la vapeur produite entraîne une turbine qui, à son tour, met en mouvement un alternateur.

COMBIEN Y A-T-IL DE CENTRALES NUCLÉAIRES DANS LE MONDE

Il y a environ 440 usines en activité, menés par les États-Unis où 92 centrales sont actives, suivis de la France avec 56 et de la Chine avec 55, mais c'est le pays où plus de 20 centrales électriques sont en construction.L'énergie nucléaire, avec une capacité opérationnelle d'environ 413 gigawatts dans 32 pays, fournit environ 10 % de la production mondiale d'électricité tout en évitant 1,5 gigatonne d'émissions mondiales dans l'atmosphère et 180 milliards de mètres cubes de demande mondiale de gaz par an. Le problème de l'énergie nucléaire réside dans les coûts très élevés, parfois inabordables, et dans la sécurité associée à la production..Tout cela implique aussi des temps très longs :le réacteur finlandais Olkiluoto 3 (OL3), l'un des derniers construits en Europe, a commencé sa production régulière seulement plus de 18 ans après le début de la construction.

FUSION NUCLÉAIRE DANS LES ÉTOILES

La fusion nucléaire se produit spontanément dans le Soleil et dans d'autres étoiles, où la température interne très élevée favorise la réaction de fusion des noyaux d'hydrogène (réaction proton-proton).De la fusion provient l’énergie qui atteint la Terre sous forme de chaleur, de rayonnement électromagnétique et de particules.Lors de la fusion, deux noyaux d'éléments légers, comme le deutérium et le tritium, fusionnent à des températures et des pressions élevées pour former des noyaux d'éléments plus lourds, comme l'hélium, avec émission de grandes quantités d'énergie. L'énergie et les éléments lourds que l'on retrouve dans l'Univers mais aussi sur notre Planète se forment donc dans des fourneaux stellaires..Les noyaux ne peuvent fusionner qu’à de très courtes distances et la vitesse à laquelle ils entrent en collision doit être très élevée.Leur énergie cinétique – et donc la température – doit être très élevée.

COMMENT FONCTIONNE LA FUSION NUCLÉAIRE EN LABORATOIRE

Pour obtenir des réactions de fusion en laboratoire, il est nécessaire de porter un mélange de deutérium et de tritium à des températures très élevées (100 millions de degrés) pendant des temps suffisamment longs.À cause de ça l'enjeu de la fusion est avant tout le confinement de ce plasma à très haute température, que nous essayons d'obtenir avec des champs magnétiques puissants et des matériaux absolument spéciaux.Pour réaliser la réaction de fusion, le plasma d’hydrogène doit être confiné dans un espace limité :au soleil, cela se produit en raison des énormes forces gravitationnelles en jeu.Pour obtenir une fusion contrôlée en laboratoire, avec un bilan énergétique positif, il est nécessaire de chauffer un plasma deutérium-tritium à des températures beaucoup plus élevées (100 millions de degrés), en le maintenant confiné dans un espace limité pendant un temps suffisant pour que l'énergie libérée par les réactions de fusion peuvent compenser à la fois les pertes et l’énergie utilisée pour la produire. La fusion ne produit pas de déchets mais comme nous le comprenons, il est très difficile de la rendre utilisable à l'échelle industrielle, ce qui n'arrivera que dans des décennies, 50 à 70 ans..

LE PREMIER RÉACTEUR À FUSION ARRIVE, LE RÔLE DE L'ITALIE

La feuille de route européenne vers l'électricité de fusion envisage la réalisation des premier réacteur à injecter de l'électricité dans le réseau.Le Joint European Torus (JET), la plus grande expérience de fusion nucléaire au monde, a réalisé un nouveau record d'énergie produite lors de la dernière et dernière campagne expérimentale, démontrant la capacité à générer de manière fiable de l'énergie de fusion.Les principaux laboratoires européens coordonnés par EUROfusion ont contribué au succès des expérimentations. L'Italie est partenaire de l'ENEA, du Conseil national de la recherche, du Consortium RFX et de certaines universités.Aux États-Unis, l'année dernière, le National Ignition Facility de Livermore, en Californie, a démontré, avec 192 lasers, qu'il pouvait réaliser à plusieurs reprises des réactions produisant plus d'énergie qu'elles n'en consommaient.Le résultat est une étape importante sur le long chemin vers la production d’énergie propre et pratiquement inépuisable.

LES (LENTS) PROGRÈS DE LA FISSION NUCLÉAIRE

Pour la fission nucléaire, on parle cependant de quatrième génération, qui n'existe cependant que sur le papier des planificateurs.Les réacteurs les plus récents sont de troisième génération ou de troisième génération plus, essentiellement de la même technologie que les années 1960 mais avec des systèmes de sûreté redondants et multipliés. Le problème, ce sont toujours les déchets pour lesquels un arrangement géologique définitif n'a pas encore été identifié. – il n’existe pas un seul gisement géologique définitif dans le monde – ni une méthode de valorisation industrielle.Actuellement, les déchets sont stockés dans des conteneurs ultra-résistants – des fûts – et stockés dans des centrales électriques en activité.Ils sont également à l'étude réacteurs à fission nouvellement développés, plus sûrs et produisant moins de déchets.Les projets sont différents, certains même assez prometteurs, mais ils sont encore en laboratoire et leur évolutivité industrielle est encore loin.On parle aussi beaucoup des petits réacteurs nucléaires modulaires qui ne sont rien d'autre que des petits réacteurs nucléaires à fission, comme ceux qui propulsent les navires ou les sous-marins.