Pourquoi les pays du Moyen-Orient devraient continuer à investir dans la fission nucléaire

Le préamplificateur du National Ignition Facility, qui augmente l'énergie du laser lorsqu'il est dirigé vers la chambre cible (Photo, Lawrence Livermore National Laboratory/AFP).
Le préamplificateur du National Ignition Facility, qui augmente l'énergie du laser lorsqu'il est dirigé vers la chambre cible (Photo, Lawrence Livermore National Laboratory/AFP).
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Publié le Lundi 19 décembre 2022

Pourquoi les pays du Moyen-Orient devraient continuer à investir dans la fission nucléaire

  • Des scientifiques californiens affirment avoir résolu le mystère de la fusion nucléaire
  • Selon les experts, il faudra des décennies pour adapter cette technologie à la consommation des foyers et des entreprises

LONDRES: Il aura fallu huit décennies, des milliards de dollars et la carrière de plusieurs générations de physiciens pour y parvenir.

La semaine dernière, des scientifiques d'un laboratoire financé par le gouvernement américain en Californie ont affirmé avoir résolu l'énigme de la fusion nucléaire, produisant ainsi suffisamment d'énergie pour faire bouillir quelques bouilloires.

Cette réussite n'est naturellement pas le but ultime des chercheurs du National Ignition Facility (NIF) du laboratoire national Lawrence Livermore (LNLL) qui opère depuis 2010 pour un budget de 3,5 milliards de dollars.

Depuis sa création, l'équipe du NIF se rapproche de l'objectif ultime, qui est de créer une nouvelle source d'énergie, propre et à terme, gratuite. Cette ambition est devenue de plus en plus urgente face au réchauffement climatique causé par les combustibles fossiles.

L'énergie nucléaire déjà produite dans le monde provient d'un processus de fission, qui consiste à diviser les atomes. Ce processus, qui a été découvert en 1938, est à l'origine de la technologie utilisée dans la fabrication de la première bombe atomique en 1945.

La fusion, quant à elle, est techniquement plus difficile à réaliser que la fission, mais elle est plus sûre et plus facilement exploitable. Elle consiste à rapprocher deux atomes et, ce faisant, à libérer de l'énergie.

La fusion élimine le risque de réaction en chaîne incontrôlable qu'entraîne la fission, elle ne produit pas de déchets radioactifs à éliminer et la matière première nécessaire, l'hydrogène, est disponible en abondance.

La fusion est également un processus présent dans notre quotidien: c'est elle qui génère l'énergie du soleil. La reproduire en laboratoire est toutefois plus facile à dire qu'à faire.

Le rêve d'un réacteur à fusion s'est avéré si lointain au cours des 80 dernières années qu'il paraissait parfois aussi illusoire que l'ancienne croyance des alchimistes qui voulaient transformer des métaux de base en or.

Le National Ignition Facility, une unité de recherche sur la fusion par confinement inertiel par laser (Photo, Lawrence Livermore National Laboratory/AFP).

Il ne fait donc aucun doute que «l'expérience de la bouilloire» de ce mois-ci en Californie constitue l'étape la plus importante à ce jour, résumée par une simple phrase: plus d'énergie produite que d'énergie injectée. Pour la première fois dans la longue histoire de la recherche sur la fusion, le laboratoire LLNL a annoncé qu'une expérience avait produit plus d'énergie issue de la fusion que celle utilisée pour la créer.

Il s'agit d'une «percée scientifique majeure, réalisée sur plusieurs décennies, qui ouvrira la voie à des avancées dans... l'avenir de l'énergie propre».

Selon le LLNL, l'expérience «a dépassé le seuil de fusion en délivrant 2,05 mégajoules d'énergie à la cible, ce qui a donné lieu à une production de 3,15 mégajoules d'énergie de fusion, démontrant pour la première fois une base scientifique fondamentale pour l'énergie par fusion inertielle (EFI)».

Jennifer M. Granholm, secrétaire d'État américaine à l'énergie, a salué «une réalisation historique pour les chercheurs et le personnel du National Ignition Facility qui ont consacré leur carrière à faire de l'allumage par fusion une réalité».

Malgré les grands discours, l'énergie de fusion n'est pas un «chevalier blanc», arrivant au galop à la rescousse de la planète. Depuis des années, les physiciens nucléaires plaisantent en affirmant que la production d'énergie par fusion ne se fera pas avant 20 à 30 ans. En effet, il semble que ce processus pourrait prendre au moins deux décennies.

En effet, l'exploit du NIF n'est pas exactement ce qu'il semble être, selon le physicien et maître de conférences Tony Roulstone, fondateur et directeur du cours d'ingénierie nucléaire à l'Université de Cambridge au Royaume-Uni.

«Quoique très positif, ce résultat est encore loin du gain d'énergie réel nécessaire à la production d'électricité», a-t-il déclaré à Arab News.

Bien que l'expérience ait produit – pendant seulement une fraction de seconde – 3,15 mégajoules d'énergie de fusion en utilisant 2,05 mégajoules d'énergie laser, «ils ont dû mettre 500 mégajoules d'énergie dans les lasers... donc même s'ils ont obtenu 3,15 mégajoules, c'est encore bien moins que l'énergie dont ils avaient besoin pour les lasers», a expliqué M. Roulstone.

«En d'autres termes, l'énergie produite ne représentait que 0,5 % de l'énergie apportée. Nous pouvons donc dire que le résultat obtenu par le NIF est une réussite scientifique, mais qu'il est encore loin de fournir une énergie utilisable, abondante et propre», a-t-il ajouté.

«C'est incroyable... mais il y a encore beaucoup d'étapes avant d'arriver à une centrale électrique», a reconnu le physicien britannique Andrew McKinnon, membre de l'équipe de diagnostic du LLNL, lors d'une interview sur la radio BBC cette semaine.

Le NIF est un vaste bâtiment qui ressemble à un entrepôt de la taille de trois terrains de football. À l'intérieur se trouve une énorme «chambre cible» vers laquelle sont dirigés 192 faisceaux laser. Leur cible est un petit récipient en or contenant une capsule de la taille d'un grain de poivre à l'intérieur de laquelle se trouve une petite quantité d'hydrogène.

Les lasers chauffent la capsule à 100 millions de degrés Celsius. À cette température, l'hydrogène passe de l'état gazeux à l'état de plasma – le quatrième état de la matière, après le solide, le liquide et le gaz – dans lequel ses atomes peuvent être fusionnés pour libérer de l'énergie.

Mais, comme l'a expliqué M. McKinnon, l'expérience réussie n'était qu'une preuve de concept et sa transposition à l'échelle d'une centrale électrique nécessitera une approche entièrement différente.

Le monde dispose déjà de l'énergie nucléaire, mais elle est actuellement créée par un processus de fission, qui consiste à diviser les atomes (Photo, AFP).

«Elle n'est pas conçue pour faire cela», a-t-il indiqué. «C'est une machine du type "une réussite toutes les deux semaines". Il faudrait un taux de répétition beaucoup plus élevé pour obtenir ce résultat, mais avec 100 fois plus d'énergie et à raison de 10 fois par seconde.»

Le département américain de l'énergie reconnaît lui-même que «de nombreux progrès scientifiques et technologiques sont encore nécessaires pour parvenir à une EFI simple et abordable pour alimenter les foyers et les entreprises». Pour y parvenir, le département lance «un vaste programme coordonné pour l'EFI aux États-Unis» et espère que «l'élan» créé par la percée du NIF attirera «des investissements du secteur privé ... pour progresser rapidement vers la commercialisation de la fusion».

L'augmentation de la production d'énergie commerciale sera probablement réalisée par une ou plusieurs des nombreuses start-ups de fusion créées ces dernières années, selon le physicien Pravesh Patel, un ancien scientifique du LLNL ayant rejoint cette année la start-up américano-allemande Focused Energy en tant que directeur scientifique.

«Jusqu'à présent, la fusion a toujours été un projet gouvernemental partout dans le monde», a-t-il déclaré à Arab News. «Ce qui a changé ces deux dernières années, c'est l'investissement privé dans cette technologie, qui dépasse désormais largement celui des gouvernements, et c'est ce qui change la donne».

La fusion, a ajouté M. Patel, «est, en fin de compte, un produit commercial qui, s'il fonctionne, pourrait produire de l'énergie pour remplacer les combustibles fossiles et concurrencer les autres sources d'énergie. L'énergie est évidemment le plus gros marché dans le monde, donc cela peut rapporter énormément d'argent».

Focused Energy s'emploie, dans ses locaux d'Austin, au Texas, à créer une version améliorée de la technologie par laser du NIF, conçue pour être capable de produire 100 fois plus d'énergie nette. Mais là aussi, le chemin est encore long.

«Nous envisageons de présenter une technologie commercialement viable dans les années 2030 et de fournir de l'électricité au réseau dès le début des années 2040», a indiqué M. Patel.

Cela signifie, notamment, qu'elle n'aurait aucun impact sur les dernières prévisions climatiques de l'ONU. Même si tous les engagements actuels en matière d'émissions sont respectés, le monde est toujours sur la voie d'un réchauffement de 2,5 degrés Celsius d'ici la fin du siècle. Au rythme actuel, d'ici 2030, les émissions de gaz à effet de serre auront augmenté de 10,6 % par rapport aux niveaux de 2010.

C'est pourquoi, a souligné M. Patel, «au cours des 20 prochaines années, nous devons faire tout ce qui est en notre pouvoir pour recourir davantage aux combustibles non fossiles, y compris la fission nucléaire et les autres technologies existantes, et accroître l'utilisation des énergies renouvelables telles que le solaire et l'éolien».

Si la planète peut tenir le coup entre-temps, «nous considérons la fusion comme la charge de base à long term» - c’est-à-dire la demande de base de tout réseau électrique – «si tout va bien dans les années 2040, certainement dans les années 2050 et 2060, puis pour les siècles à venir».

Les Émirats arabes unis et l'Arabie saoudite investissent massivement dans la technologie de fission nucléaire existante. Aux Émirats arabes unis, la centrale nucléaire de Barakah est déjà opérationnelle et fournira à terme 25 % de l'électricité du pays.

Ces investissements sont raisonnables, a estimé M. Patel, car la technologie nucléaire existante est un élément essentiel du mix énergétique actuel et sera nécessaire pour combler le fossé dans les décennies à venir.

Par ailleurs, selon Jonathan Cobb, responsable de la communication à la World Nuclear Association, si «la fusion peut éventuellement contribuer à améliorer les moyens de répondre aux besoins énergétiques mondiaux, elle ne remplace pas directement la fission simplement parce que les deux sont nucléaires, pas plus que le solaire ne remplace directement l'éolien simplement parce que les deux sont des énergies renouvelables».

«Il faut espérer que la fusion trouvera sa place dans le mix d'énergies propres, et l'avenir nous dira quelle sera l'ampleur de son rôle», a-t-il ajouté.

La fusion est techniquement plus difficile à réaliser que la fission, mais elle est plus sûre et plus facilement exploitable (Photo, AFP).

Après l'expérience réussie du NIF, des pays comme l'Arabie saoudite devraient-ils maintenant investir dans la fusion aussi bien que dans la fission ?

«La fusion nucléaire pourrait jouer un rôle important dans la réponse aux besoins énergétiques mondiaux au cours de la seconde moitié du XXIe siècle», a déclaré M. Cobb. «Mais son succès est loin d'être certain et nous devons passer à un mix énergétique propre au niveau mondial beaucoup plus tôt.»

La fission nucléaire, en revanche, «est une technologie qui a fait ses preuves et qui fournit aujourd'hui 10 % de l'électricité mondiale, avec de nombreuses technologies avancées prêtes à être déployées commercialement», a-t-il ajouté.

«La fusion peut être un domaine de recherche dans lequel l'Arabie saoudite souhaite investir. Mais elle devrait également accélérer son déploiement de la fission nucléaire, ainsi que d'autres technologies d'énergie propre, sinon nous serons confrontés aux graves effets du changement climatique à l'échelle mondiale avant même que la première centrale à fusion ne puisse être opérationnelle.»

 

Ce texte est la traduction d’un article paru sur Arabnews.com


Gaza: le ministère de la Santé du Hamas annonce 1.042 morts depuis la reprise des frappes israéliennes

 Le ministère de la Santé du gouvernement du Hamas pour la bande de Gaza a annoncé mardi que 1.042 personnes avaient été tuées depuis la reprise le 18 mars des bombardements israéliens sur ce territoire palestinien, dont 41 au cours des dernières 24 heures. (AFP)
Le ministère de la Santé du gouvernement du Hamas pour la bande de Gaza a annoncé mardi que 1.042 personnes avaient été tuées depuis la reprise le 18 mars des bombardements israéliens sur ce territoire palestinien, dont 41 au cours des dernières 24 heures. (AFP)
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  • Le ministère de la Santé du gouvernement du Hamas pour la bande de Gaza a annoncé mardi que 1.042 personnes avaient été tuées
  • Le ministère ajoute dans un communiqué que les bombardements et l'offensive au sol d'Israël ont également fait 2.542 blessés depuis le 18 mars

GAZA: Le ministère de la Santé du gouvernement du Hamas pour la bande de Gaza a annoncé mardi que 1.042 personnes avaient été tuées depuis la reprise le 18 mars des bombardements israéliens sur ce territoire palestinien, dont 41 au cours des dernières 24 heures.

Le ministère ajoute dans un communiqué que les bombardements et l'offensive au sol d'Israël ont également fait 2.542 blessés depuis le 18 mars, et que le bilan total depuis le début de la guerre, déclenchée par l'attaque sans précédent du Hamas en Israël le 7 octobre 2023, se monte désormais à 50.399 morts dans la bande de Gaza.

 


Djibouti : nomination d'un nouveau ministre des Affaires étrangères

Le ministre des Affaires étrangères de Djibouti et candidat à la Commission de l'Union africaine, Mahmoud Ali Youssouf, pose pour une photo lors du 38e sommet de l'Union africaine (UA), au cours duquel les dirigeants éliront un nouveau chef de la Commission de l'UA, au siège de l'UA à Addis-Abeba, le 15 février 2025. (Photo Amanuel Sileshi / AFP)
Le ministre des Affaires étrangères de Djibouti et candidat à la Commission de l'Union africaine, Mahmoud Ali Youssouf, pose pour une photo lors du 38e sommet de l'Union africaine (UA), au cours duquel les dirigeants éliront un nouveau chef de la Commission de l'UA, au siège de l'UA à Addis-Abeba, le 15 février 2025. (Photo Amanuel Sileshi / AFP)
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  • Un nouveau ministre des Affaires étrangères a été nommé à Djibouti pour remplacer Mahamoud Ali Youssouf, élu en février à la tête de la Commission de l'Union africaine
  • Abdoulkader Houssein Omar, ancien ambassadeur à Koweït et en Jordanie, est nommé « au poste de ministre des Affaires étrangères et de la coopération internationale.

ADDIS ABEBA, ETHIOPIE : Un nouveau ministre des Affaires étrangères a été nommé à Djibouti pour remplacer Mahamoud Ali Youssouf, élu en février à la tête de la Commission de l'Union africaine, selon un décret présidentiel publié mardi.

Abdoulkader Houssein Omar, ancien ambassadeur à Koweït et en Jordanie, est nommé « au poste de ministre des Affaires étrangères et de la coopération internationale, porte-parole du gouvernement » d'après le décret signé par le chef de l'État, Ismaïl Omar Guelleh.

« On ne parle même pas de remaniement ministériel, c'est le seul changement au sein du gouvernement », a précisé à l'AFP Alexis Mohamed, porte-parole de la présidence djiboutienne.

L'ancien titulaire du poste, Mahamoud Ali Youssouf, était resté à la tête de la diplomatie de Djibouti pendant près de 20 ans.

Le chef de l'État Ismaël Omar Guelleh, au pouvoir depuis 1999, quittera son poste à la suite de la prochaine élection présidentielle, prévue en 2026.

Djibouti, pays parmi les moins peuplés du continent avec quelque un million d'habitants, joue un rôle central dans la région.

Îlot de stabilité prisé dans une région troublée, ce pays d'Afrique de l'Est est situé face au Yémen, à la sortie de la mer Rouge, dans le détroit de Bab-el-Mandeb où transite une grande part du commerce mondial entre Asie et Occident.

La France, ancienne puissance coloniale de plus en plus contestée sur le continent, y dispose de bases militaires en compagnie des États-Unis et de la Chine.


Une étude saoudienne sur le microbiome de l'œil humain participe au lancement de la fusée SpaceX

Une mission saoudienne visant à étudier les effets de la faible gravité sur le microbiome de l'œil humain a rejoint le lancement du vol Fram2 de SpaceX dans la nuit de lundi à mardi. (Reuters)
Une mission saoudienne visant à étudier les effets de la faible gravité sur le microbiome de l'œil humain a rejoint le lancement du vol Fram2 de SpaceX dans la nuit de lundi à mardi. (Reuters)
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  • L'étude menée par Falak for Space Science and Research portera sur les bactéries et autres micro-organismes de l'œil dans des conditions de microgravité.
  • « Ce projet contribuera à la réalisation de progrès qualitatifs en matière d'éducation et de recherche dans le domaine de l'espace et des technologies associées », a déclaré le Dr Ayoub Al-Subehi, PDG de Falak,

RIYAD : Une mission saoudienne visant à étudier les effets de la faible gravité sur le microbiome de l'œil humain s'est jointe au lancement du vol Fram2 de SpaceX dans la nuit de lundi à mardi.

L'étude menée par Falak for Space Science and Research examinera les bactéries et autres micro-organismes de l'œil dans des conditions de microgravité.

Une équipe de chercheurs a recueilli des échantillons biologiques de cultures microbiennes et a effectué des tests pour s'assurer que les échantillons pouvaient résister aux conditions de lancement et revenir de l'espace en toute sécurité.

« Ce projet contribuera à la réalisation de progrès qualitatifs en matière d'éducation et de recherche dans le domaine de l'espace et des technologies associées », a déclaré le Dr Ayoub Al-Subehi, PDG de Falak, à l'agence de presse saoudienne avant le lancement.

L'étude du microbiome oculaire dans l'espace est un domaine de recherche émergent. Cette expérience analysera les taux de croissance des micro-organismes dans l'espace par rapport aux taux de croissance sur Terre.

Elle permettra également de suivre les changements génétiques et protéiques pouvant résulter de l'exposition à la microgravité.

L'expérience vise également à évaluer la capacité des microbes à former des biofilms, ce qui peut augmenter le risque d'infection dans l'espace, ainsi qu'à analyser les changements dans la résistance microbienne aux antibiotiques après une exposition à la microgravité.

Le Dr Wedad bint Saeed Al-Qahtani, chercheuse dans le cadre de la mission, a déclaré : « Étudier l'impact de l'environnement spatial sur la microflore naturelle de l'œil pourrait fournir des données précieuses sur la façon dont elle réagit aux conditions de microgravité. Cela pourrait aider à développer de nouvelles stratégies et de nouveaux protocoles pour préserver la santé des yeux. »

Un autre scientifique de la mission, le professeur Salwa Al-Hazza, a souligné l'importance de la recherche ophtalmologique en déclarant : « Ce que nous faisons aujourd'hui ne se limite pas à l'envoi d'une expérience scientifique dans l'espace, mais constitue une étape fondamentale pour mieux comprendre l'impact de l'environnement spatial sur la santé oculaire.

Nous espérons que les résultats contribueront au développement de futures solutions médicales qui amélioreront les soins de santé oculaire, à la fois dans l'espace et sur Terre. 

Cela permettra également de porter fièrement le drapeau saoudien et de représenter une étape importante dans l'engagement du Royaume à innover scientifiquement et à renforcer son rôle grandissant dans le secteur spatial mondial. »

Cette mission s'inscrit dans le cadre des efforts déployés à l'échelle mondiale pour étudier l'impact de l'espace sur la santé humaine. Elle a été précédée par des recherches similaires sur l'effet de la microgravité sur les microbiomes intestinaux et buccaux.

Ce texte est la traduction d’un article paru sur Arabnews.com