Une Percée dans la Fusion Nucléaire Plus Proche que Vous ne le Pensez

A Nuclear Fusion Breakthrough May Be Closer Than You Think

Une Percée dans la Fusion Nucléaire Plus Proche que Vous ne le Pensez

Pour les adeptes de longue date de l'énergie de fusion, Tokamak Hall représente le point culminant après des décennies de hauts et de bas. Depuis une plateforme d'observation, cette salle d'une blancheur clinique évoque à la fois une cathédrale et semble paradoxalement trop petite pour son noble objectif. Commonwealth Fusion Systems, l'entreprise qui la construit, affirme qu'elle abritera bientôt un tokamak, un dispositif en forme de donut essentiel à une approche de la fusion nucléaire. À l'intérieur, les scientifiques chaufferont du deutérium et du tritium à 100 millions de degrés Celsius pour les fusionner, produisant ainsi une chaleur convertible en électricité.

Mais aussi impressionnant que soit Tokamak Hall, c'est l'atelier de fabrication voisin qui a le plus retenu mon attention. Là, des employés fabriquent des aimants géants à partir de rubans supraconducteurs à haute température, une innovation clé pour le tokamak. Ces aimants maintiennent le combustible surchauffé en place, permettant la fusion. Ils produisent actuellement des aimants pour le projet pilote et, à terme, pour une flotte de centrales à fusion. Cela témoigne non seulement du potentiel technologique de la fusion, mais aussi de ses possibilités commerciales.

« L'industrie énergétique est un marché énorme, offrant un potentiel de retour financier considérable », explique Bob Mumgaard, PDG de Commonwealth Fusion Systems. « Si vous produisez ne serait-ce que 1 % de l'énergie mondiale, vous créez la plus grande entreprise du monde. »

Les États-Unis sont au cœur d'une révolution énergétique. La demande croissante en électricité a conduit à un développement massif des sources d'énergie disponibles, notamment le gaz et le solaire. Pendant ce temps, le pays consolide sa position de superpuissance dans la production d'énergies fossiles. La fusion nucléaire, longtemps perçue comme lointaine et presque fictive, pourrait bouleverser ces tendances plus tôt que prévu.

« Nous pourrions démontrer des conditions de fusion d'ici cinq ans », estime Ernest Moniz, ancien secrétaire à l'Énergie et membre du conseil de TAE Technologies. « À terme, cela pourrait devenir la source dominante. »

Cependant, le chemin vers un réseau dominé par la fusion reste long et semé d'embûches. Beaucoup la considèrent encore comme trop fantaisiste. Pourtant, sa commercialisation semble imminente, et peu de décideurs politiques ou économiques y sont préparés. Lors d'un récent sommet sur l'énergie, Andrew Wheeler, ancien chef de l'EPA, a rejeté l'idée d'une fusion commerciale dans les 20 prochaines années, citant des délais réglementaires trop longs. Moniz a rectifié : en 2023, les autorités ont simplifié le processus de déploiement de la fusion, la rendant plus accessible que la fission nucléaire traditionnelle.

« Peu de gens savent que c'est déjà en cours », note Moniz à propos de la décision de la Commission de réglementation nucléaire de traiter les réacteurs à fusion comme des accélérateurs de particules, moins risqués que les réacteurs à fission. Cette décision a été renforcée par une loi fédérale. Malgré cela, de nombreux observateurs énergétiques restent sceptiques, souvent par manque d'informations actualisées.

Đột Phá Năng Lượng Nhiệt Hạch Có Thể Đến Sớm Hơn Bạn Nghĩ

Đối với những người theo dõi lâu năm về năng lượng nhiệt hạch, Tokamak Hall là dấu mốc quan trọng sau hàng thập kỷ thăng trầm. Từ một sàn quan sát, căn phòng trắng tinh như bệnh viện vừa giống một nhà thờ, vừa có vẻ quá nhỏ so với mục đích cao cả của nó. Commonwealth Fusion Systems, công ty xây dựng nó, cho biết căn phòng này sắp chứa một tokamak, thiết bị hình bánh donut cốt lõi cho một phương pháp thực hiện phản ứng nhiệt hạch. Trong tokamak, các nhà khoa học sẽ làm nóng deuterium và tritium lên 100 triệu độ C để hợp nhất chúng, tạo ra nhiệt lượng có thể chuyển hóa thành điện năng.

Dù Tokamak Hall rất ấn tượng, tôi rời khuôn viên công ty với ấn tượng mạnh hơn về xưởng sản xuất ở tòa nhà bên cạnh. Tại đây, các nhân viên đang chế tạo những nam châm khổng lồ làm từ băng dẫn siêu nhiệt độ cao, một sáng chế then chốt cho tokamak. Những nam châm này giữ nhiên liệu siêu nóng ổn định để phản ứng nhiệt hạch diễn ra. Họ đang sản xuất nam châm cho dự án thí điểm và, cuối cùng, cho một loạt nhà máy nhiệt hạch. Điều này không chỉ chứng minh tiềm năng công nghệ mà cả cơ hội thương mại của nhiệt hạch.

"Ngành năng lượng là một thị trường khổng lồ, mang lại tiềm năng lợi nhuận rất lớn", Bob Mumgaard, CEO của Commonwealth Fusion Systems, chia sẻ sau chuyến tham quan của tôi vào tháng 3. "Nếu tạo ra thứ có thể sản xuất 1% năng lượng toàn cầu, bạn đã xây dựng công ty lớn nhất thế giới."

Hệ thống năng lượng Mỹ đang trải qua một cuộc cách mạng toàn diện. Nhu cầu điện tăng cao đã thúc đẩy việc phát triển ồ ạt các nguồn năng lượng sẵn có, thường là khí đốt và mặt trời - hai lựa chọn rẻ nhất hiện nay. Đồng thời, Mỹ đã củng cố vị thế siêu cường về sản xuất nhiên liệu hóa thạch. Năng lượng nhiệt hạch, vốn bị xem là viễn tưởng trong nhiều thập kỷ, có thể thay đổi tất cả những xu hướng này sớm hơn nhiều người nghĩ.

"Chúng tôi có thể chứng minh được phản ứng nhiệt hạch trong vòng 5 năm tới", Ernest Moniz, cựu Bộ trưởng Năng lượng Mỹ và hiện là thành viên hội đồng quản trị của TAE Technologies, một công ty nhiệt hạch, nhận định. "Về lâu dài, nó có thể trở thành nguồn năng lượng chủ đạo."

Tuy nhiên, con đường đến một lưới điện chạy bằng nhiệt hạch còn dài và nhiều chông gai. Nhiều người vẫn coi đây là giấc mơ viển vông. Nhưng khả năng thương mại hóa đang đến gần, trong khi các nhà hoạch định chính sách và lãnh đạo doanh nghiệp chưa chuẩn bị cho những hệ quả sâu rộng của nó. Hồi tháng 2, một nhóm công nghiệp năng lượng tái tạo đã tổ chức hội nghị thượng đỉnh về tương lai ngành điện Mỹ. Tại đây, Andrew Wheeler, cựu Giám đốc Cơ quan Bảo vệ Môi trường, cho rằng nhiệt hạch sẽ không thể thương mại hóa trong 20 năm tới do quy trình pháp lý quá dài. Moniz đã phản bác: năm 2023, chính phủ liên bang đã công bố quy trình đơn giản hóa, giúp triển khai nhiệt hạch dễ dàng hơn so với phân hạch hạt nhân truyền thống.

"Rất ít người biết điều này đã nằm trong kế hoạch", Moniz nói về quyết định của Ủy ban Quản lý Hạt nhân Mỹ trong việc quản lý lò phản ứng nhiệt hạch giống máy gia tốc hạt - vốn ít rủi ro hơn lò phân hạch. Quyết định này sau đó được củng cố bằng luật liên bang. Dù vậy, nhiều chuyên gia năng lượng vẫn hoài nghi do thiếu thông tin cập nhật.