» Nous contournons tous les défis scientifiques qui freinent l’énergie de fusion depuis plus d’un demi-siècle « , explique le directeur d’une entreprise australienne qui affirme que sa technologie de fusion hydrogène-bore fonctionne déjà un milliard de fois mieux que prévu.
HB11 Energy est une entreprise dérivée de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, qui a annoncé aujourd’hui une série de brevets au Japon, en Chine et aux États-Unis protégeant son approche unique de la production d’énergie de fusion.
La fusion, bien sûr, est la solution théorique propre et sûre tant attendue aux besoins énergétiques de l’humanité. C’est ainsi que le Soleil lui-même fabrique les grandes quantités d’énergie qui ont alimenté la vie sur notre planète jusqu’à présent. Là où la fission nucléaire – la division des atomes pour libérer de l’énergie – s’est avérée incroyablement puissante mais incroyablement destructrice lorsque les choses tournent mal, la fusion promet une production d’énergie verte fiable, sûre, peu coûteuse et sans risque de fusion radioactive.
Il a juste toujours été 20 ans loin d’être 20 ans loin. Un certain nombre de projets de plusieurs milliards de dollars avancent lentement, du stellerator 7-X Wendelstein de l’Institut Max Planck au projet TokamakTER de 35 pays, et la plupart reposent sur une approche de fusion thermonucléaire deutérium-tritium qui nécessite la création de températures ridiculement chaudes, beaucoup plus chaudes que la surface du Soleil, jusqu’à 15 millions de degrés Celsius (27 millions de degrés Fahrenheit). C’est là que la technologie de HB11 prend un virage serré à gauche.
Résultats de décennies de recherches menées par le professeur émérite Heinrich Hora, l’approche de la fusion par HB11 élimine complètement les combustibles rares, radioactifs et difficiles comme le tritium – ainsi que ces températures incroyablement élevées. Au lieu de cela, il utilise beaucoup d’hydrogène et de bore B-11, en utilisant l’application précise de certains lasers très spéciaux pour démarrer la réaction de fusion.
Voici comment HB11 décrit son approche « trompeusement simple: la conception est « une sphère métallique en grande partie vide, où une pastille de combustible HB11 de taille modeste est maintenue au centre, avec des ouvertures de différents côtés pour les deux lasers. Un laser établit le champ magnétique de confinement du plasma et le second laser déclenche la réaction en chaîne de fusion « avalanche ». Les particules alpha générées par la réaction créeraient un flux électrique qui peut être canalisé presque directement dans un réseau électrique existant sans avoir besoin d’un échangeur de chaleur ou d’un générateur à turbine à vapeur. »
Le directeur général de HB11, le Dr Warren McKenzie, clarifie au téléphone: « Beaucoup d’expériences de fusion utilisent les lasers pour chauffer les choses à des températures folles – nous ne le sommes pas. Nous utilisons le laser pour accélérer massivement l’hydrogène à travers l’échantillon de bore en utilisant une force non linéaire. On pourrait dire qu’on utilise l’hydrogène comme une fléchette, et qu’on espère frapper un bore, et si on en frappe un, on peut déclencher une réaction de fusion. C’est l’essence même. Si vous avez une appréciation scientifique de la température, c’est essentiellement la vitesse des atomes qui se déplacent. Créer une fusion en utilisant la température consiste essentiellement à déplacer des atomes de manière aléatoire, et en espérant qu’ils se heurteront les uns les autres, notre approche est beaucoup plus précise. »
« La fusion hydrogène/bore crée quelques atomes d’hélium », poursuit-il. « Ce sont des héliums nus, ils n’ont pas d’électrons, donc ils ont une charge positive. Nous devons juste percevoir cette charge. Essentiellement, le manque d’électrons est un produit de la réaction et il crée directement le courant. »
Les lasers eux-mêmes reposent sur une technologie de pointe « d’amplification d’impulsions Chirpées », dont le développement a valu à ses inventeurs le prix Nobel de physique 2018. Beaucoup plus petits et plus simples que tous les générateurs de fusion à haute température, HB11 affirme que ses générateurs seraient compacts, propres et suffisamment sûrs pour être construits en milieu urbain. Il n’y a pas de déchets nucléaires impliqués, pas de vapeur surchauffée et aucune chance de fusion.
« C’est tout neuf », nous dit le professeur Hora. » impulsions laser de puissance de 10 petawatts. Il a été démontré que vous pouvez créer des conditions de fusion sans centaines de millions de degrés. C’est une connaissance complètement nouvelle. Je travaille sur la façon d’y parvenir depuis plus de 40 ans. C’est un résultat unique. Maintenant, nous devons convaincre les gens de fusion – cela fonctionne mieux que les générateurs d’équilibre thermique actuels de cent millions de degrés. Nous avons quelque chose de nouveau à portée de main pour apporter un changement radical à toute la situation. Un substitut au carbone comme source d’énergie. Une nouvelle situation radicale et un nouvel espoir pour l’énergie et le climat. »
En effet, dit Hora, les expériences et les simulations sur la réaction en chaîne déclenchée par laser renvoient des taux de réaction un milliard de fois plus élevés que prévu. Cette avalanche de réactions en cascade est une étape essentielle vers le but ultime: récolter beaucoup plus d’énergie de la réaction que vous n’en mettez. Les premiers résultats extraordinaires conduisent HB11 à croire que la société « a de grandes chances d’atteindre l’objectif de gain d’énergie net bien en avance sur les autres groupes. »
« Comme nous n’essayons pas de chauffer les combustibles à des températures incroyablement élevées, nous contournons tous les défis scientifiques qui freinent l’énergie de fusion depuis plus d’un demi-siècle », explique le Dr McKenzie. » Cela signifie que notre feuille de route de développement sera beaucoup plus rapide et moins chère que toute autre approche de fusion. Tu sais ce qui est incroyable ? Heinrich a quatre-vingts ans. Il a appelé cela dans les années 1970, il a dit que ce serait possible. C’est seulement possible maintenant parce que ces nouveaux lasers sont capables de le faire. Cela, dans mon esprit, est génial. »
Le Dr McKenzie ne sera cependant pas déterminé à combien de temps il faudra avant que le réacteur à hydrogène et à bore ne devienne une réalité commerciale. « La question du calendrier est délicate », dit-il. « Je ne veux pas être la risée en promettant que nous pouvons livrer quelque chose dans 10 ans, et ensuite ne pas y arriver. La première étape consiste à créer camp en tant qu’entreprise et à commencer. La première étape consiste à démontrer les réactions, ce qui devrait être facile. La deuxième étape consiste à obtenir suffisamment de réactions pour démontrer un gain d’énergie en comptant la quantité d’hélium qui sort d’une pastille de carburant lorsque ces deux lasers fonctionnent ensemble. Cela nous donnera toute la science dont nous avons besoin pour concevoir un réacteur. La troisième étape consiste donc à rassembler tout cela et à démontrer un concept de réacteur qui fonctionne. »
Ce sont des choses à grande échelle. Si l’énergie de fusion bon marché, propre et sûre était réellement atteinte, ce serait un bond en avant extraordinaire pour l’humanité et une grande partie de la réponse à nos besoins énergétiques futurs. Et s’il était atteint sans que des températures incroyablement chaudes soient impliquées, les gens seraient encore plus à l’aise de l’avoir près de chez eux. Nous garderons un œil sur ces gars.
