Lockheed Martin a-t-il vraiment une machine à fusion révolutionnaire ?

L'annonce de Lockheed Martin la semaine dernière selon laquelle il avait secrètement développé une conception prometteuse pour un réacteur à fusion nucléaire compact a suscité de l'enthousiasme mais aussi du scepticisme quant à la faisabilité fondamentale de son approche.

L'intérieur du réacteur à fusion de Lockheed Martin montre une série d'anneaux utilisés pour créer des champs magnétiques qui confinent le plasma.

La fusion nucléaire pourrait produire beaucoup plus d'énergie, beaucoup plus proprement, que les réactions de fission au cœur des centrales nucléaires d'aujourd'hui. Mais il y a d'énormes obstacles et aucune preuve tangible que Lockheed les a surmontés. Le défi jusqu'à présent insurmontable est de confiner le plasma d'hydrogène dans des conditions dans lesquelles les noyaux d'hydrogène fusionnent à des niveaux qui libèrent une quantité utile d'énergie. Au cours de décennies de recherche, personne n'a encore produit plus d'énergie à partir d'expériences de réaction de fusion qu'il n'en fallait pour mener les expériences en premier lieu.

La plupart des efforts de recherche utilisent une méthode qui tente de contenir le plasma chaud dans des champs magnétiques dans un dispositif en forme de beignet appelé tokamak. Trois tokamaks à l'échelle de la recherche fonctionnent aux États-Unis : un à AVEC , un autre dans un laboratoire de Princeton , et un troisième à un Laboratoire du Département de l'énergie à San Diego . Le plus grand tokamak du monde est en construction en France dans une installation internationale connue sous le nom de ITER , pour un coût projeté de 50 milliards de dollars.

Tom McGuire, chef de projet de l'effort de Lockheed, a déclaré dans une interview que la société avait mis au point une conception compacte, appelée réacteur à fusion à bêta élevé, basée sur les principes de ce que l'on appelle le confinement des miroirs magnétiques. Cette approche tente de contenir le plasma en réfléchissant les particules des champs magnétiques à haute densité vers ceux à faible densité.

Lockheed a déclaré que le réacteur d'essai ne mesure que deux mètres de long sur un mètre de large, bien plus petit que les réacteurs de recherche existants. Dans un réacteur plus petit, vous pouvez itérer les générations plus rapidement, intégrer de nouvelles connaissances, développer plus rapidement et faire des choix de conception plus risqués. C'est un paradigme de développement beaucoup plus puissant et beaucoup moins capitalistique, a déclaré McGuire. En cas de succès, le programme pourrait produire un réacteur pouvant tenir dans un semi-remorque et produire 100 mégawatts d'électricité, a-t-il déclaré. Il n'y a aucune garantie que nous puissions y arriver, mais cette possibilité existe.

La petite équipe qui développe le réacteur dans les usines de la société à Palmdale, en Californie, a effectué 200 tirs au plasma, a déclaré McGuire, mais n'a montré aucune donnée sur les résultats. Cependant, a-t-il dit à propos du plasma, on dirait qu'il fait ce qu'il est censé faire. Il a ajouté qu'avec des partenaires de recherche, Lockheed pourrait développer un prototype compétitif d'ici cinq ans et une application commerciale d'ici une décennie. La société parle même de la façon dont les réacteurs à fusion pourraient un jour alimenter des navires et des avions.

Mais de nombreux scientifiques ne sont pas convaincus. Ian Hutchinson , professeur de sciences et d'ingénierie nucléaires au MIT et l'un des principaux chercheurs du réacteur de recherche sur la fusion du MIT, affirme que le type de confinement décrit par Lockheed a longtemps été étudié sans grand succès.

Hutchinson dit qu'il n'a pu commenter que ce que Lockheed a publié - quelques images, diagrammes et commentaires, qui peuvent être trouvés ici . Sur cette base, pour autant que je sache, ils ne prêtent pas attention à la physique de base de l'énergie de fusion par confinement magnétique. Et donc je suis très sceptique sur le fait qu'ils aient quelque chose d'intéressant à offrir, dit-il. Cela semble purement spéculatif, comme si quelqu'un avait dessiné un dessin animé et dit qu'il allait voler vers Mars avec.

Hutchinson ajoute : Bien sûr, nous serions ravis si une véritable percée était possible, mais quand quelqu'un qui ne montre aucune preuve de compréhension des problèmes déclare sans ambages qu'il ne fera qu'un petit appareil et qu'il sera donc plus rapide [à développer] , nous disons : 'Pourquoi pensent-ils qu'ils peuvent faire ça ?' Et quand ils n'ont pas de réponses, nous sommes très sceptiques.

Lockheed rejoint un certain nombre d'autres sociétés travaillant sur des types de réacteurs à fusion plus petits et moins chers. Il s'agit notamment de Tri-Alpha, une société basée près d'Irvine, en Californie, qui teste un réacteur de forme linéaire ; Hélion Énergie de Redmond, Washington, qui développe un système qui tente d'utiliser une combinaison de compression et de confinement magnétique du plasma ; et Physique des plasmas de Lawrenceville à Middlesex, New Jersey, qui travaille sur une conception de réacteur qui utilise ce qu'on appelle un foyer de plasma dense.

Une autre startup, Fusion générale , basé à Vancouver, en Colombie-Britannique, essaie de contrôler le plasma en utilisant des pistons pour comprimer une masse tourbillonnante de plomb et de lithium fondus qui agit également comme un liquide de refroidissement, absorbant la chaleur des réactions de fusion et la faisant circuler à travers des générateurs de vapeur conventionnels pour faire tourner des turbines (voir Un nouveau Approche de la fusion).

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