Gigantesque, 70

Dans une zone industrielle tranquille d'Angleterre, le silence est parfois brisé par le bruit sourd d'un canon de 72 pieds de long. Au bout du fût, une étoile naît.

Le Big Friendly Gun (BFG) est un prototype de ce que la société britannique de fusion nucléaire First Light Fusion espère être l'avenir de la production d'énergie.

La vidéo ci-dessus montre un essai de tir dans les locaux de l'entreprise. À distance de sécurité et séparée de celle-ci par un épais mur de béton, l'équipe observe les données affluer depuis les capteurs du pistolet. Chaque tir d’essai rapproche le monde de ce qui sera potentiellement une source effectivement illimitée d’énergie propre.

Le canon en acier géant fonctionne en tirant un piston à grande vitesse avec 6,6 livres de poudre à canon. En accélérant le canon, le piston, comprimant l'hydrogène gazeux lors de son déplacement, pénètre dans un segment de cône qui écrase le gaz jusqu'à un point minuscule avant de percer un joint métallique. Celui-ci tire un projectile à 4,3 milles par seconde dans une chambre à vide où il frappe une cible de combustible de fusion nucléaire, créant temporairement les conditions dans lesquelles les noyaux peuvent fusionner.

First Light Fusion affirme qu'il a été mis en service, conçu et construit pour 1,1 million de livres sterling (1,27 million de dollars) sur une période de 10 mois. Il n’y a rien de comparable au monde.

La fusion des noyaux atomiques est le même processus qui alimente notre soleil, et les scientifiques tentent de le recréer sur Terre depuis près de 100 ans, car cette réaction produit plus d'énergie que les combustibles fossiles, sans émissions de carbone ni sous-produits radioactifs.

De plus, les combustibles nécessaires à la réaction, qui sont généralement les isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le tritium, peuvent être produits artificiellement. En tant que telle, l’énergie de fusion, si nous parvenons à l’exploiter, ne serait pas seulement propre, mais abondante.

L'approche de First Light Fusion, connue sous le nom de fusion inertielle, est loin de l'approche tokamak peut-être la plus courante et beaucoup plus compliquée, dans laquelle le plasma gazeux circule à l'aide d'aimants géants. Mais cela fonctionne, et le PDG Nick Hawker pense que cela pourrait changer la donne.

"Je décrirais les tokamaks comme la principale approche en matière de fusion magnétique", a déclaré Hawker à Newsweek. "La physique est assez claire : elle a été très bien caractérisée."

Au fil des années d’étude de la technologie des tokamaks, le principal problème est de savoir comment le plasma perd de l’énergie. Les scientifiques ont découvert que l’énergie contenue dans le plasma a tendance à traverser les lignes de champ magnétique intense impliquées dans la réaction, provoquant ainsi l’arrêt de la réaction. En tant que tel, personne n’a réussi à réaliser un gain énergétique net – plus d’énergie générée que d’énergie nécessaire au fonctionnement de la machine – avec un tokamak.

"Un gain d'énergie net a été démontré avec la fusion inertielle, mais le moteur, au lieu d'être un laser, était un test d'armes souterrain", a déclaré Hawker. "Il existe donc une preuve empirique selon laquelle vous pouvez obtenir un gain d'énergie élevé avec la fusion inertielle.

"Je me sens un peu injuste de présenter cela comme une critique de la fusion magnétique, car les défis que nous connaissons sont dus au travail effectué dans le domaine de la fusion magnétique, et c'est ce qui nous a permis de proposer une approche qui les contourne."

L’un de ces défis est la violence pure impliquée dans les réactions de fusion. Les tokamaks doivent faire circuler le plasma à des températures de 180 millions de degrés Fahrenheit afin de générer la fusion, tandis que les neutrons issus de la réaction de fusion frappent les parois intérieures de la chambre de réaction.

"C'est l'un des défis majeurs des tokamaks : la capacité de survie de la chambre à vide et la fréquence à laquelle il faudra la remplacer", a déclaré Hawker. "C'est comme du plastique que vous laissez au soleil. Ce qui se produit lorsque vous laissez du plastique au soleil pendant une longue période, c'est que la lumière UV détruit la structure matérielle du plastique et qu'il se désagrège entre vos mains. Les neutrons provenant de la fusion fait cela à l'acier de construction, donc c'est un peu un problème.

La conception du réacteur de First Light Fusion vise à contourner ce problème en protégeant les parois du réacteur avec un liquide, qui absorbe les neutrons et expose la structure en acier de la chambre à moins de bombardements neutroniques par rapport à un tokamak.