La fusion nucléaire va s’essayer à une technologie inattendue : l’impression 3D.
La fusion nucléaire, dont nous parlons beaucoup sur ce site pour son côté futuriste et cet espoir qu’elle insuffle à l’humanité, a fait des avancées réellement significatives ces dernières années. En Europe par exemple, ITER fait de réels progrès malgré des erreurs de jeunesse (prévisibles dans un projet aussi ambitieux que celui-ci). Dans le reste du monde il ne se passe également pas une semaine sans qu’une découverte ou une avancée ne soit faite et cela peut parfois prendre des formes incongrues comme c’est le cas cette semaine pour les Etats-Unis qui projettent ni plus ni moins d’utiliser l’impression 3D pour certaines parties du futur réacteur.
Lire aussi :
- Nouveau record mondial avec une température de fusion plasma de 392 millions de degrés F pendant 24 heures
- Une puissance égale à 5000x la production d’électricité des Etats-Unis pour ce nouveau laser destiné à la recherche sur la fusion nucléaire
Le Laboratoire National Lawrence Livermore adapte la technologie de l’impression 3D aux réacteurs à fusion nucléaire
Au Laboratoire National Lawrence Livermore (LLNL), les scientifiques de l’Installation Nationale d’Allumage (NIF) ont innové il y a peu avec l’impression 3D pour augmenter la cadence de production de capsules de combustible pour les centrales à fusion nucléaires. Cette technologie de pointe pourrait résoudre un des plus grands défis de la fusion énergétique commerciale, permettant une production accélérée et hautement précise des capsules nécessaires aux réactions de fusion.
Qu’est-ce qu’une capsule de combustible ?
Les capsules de combustible, essentielles au processus de fusion, doivent être fabriquées avec une précision extrême et être presque parfaitement sphériques. Elles contiennent du deutérium et du tritium, les isotopes de l’hydrogène utilisés comme carburant dans les réactions de fusion. Actuellement, leur fabrication est un processus long et coûteux, nécessitant des mois pour produire une seule capsule. Pour qu’une centrale à fusion soit viable, il faudrait produire près d’un million de ces capsules chaque jour !
L’impression 3D au secours de la fusion nucléaire
Le projet de LLNL utilise une méthode novatrice d’impression 3D appelée polymérisation à deux photons à double longueur d’onde (DW-2PP). Derrière ce nom “scientifique barbare” se cache une technique qui utilise deux sources de lumière pour imprimer différents matériaux avec une haute précision, permettant de créer des capsules avec des géométries complexes et une résolution microscopique. Ce niveau de détail est crucial pour répondre aux exigences strictes de la fusion nucléaire.
Avantages et implications de la nouvelle technique
L’utilisation de l’impression 3D pour créer ces capsules présente plusieurs avantages. Non seulement elle réduit considérablement le temps de production, mais elle offre également la possibilité de produire en masse avec une précision et une régularité inégalées. Si cette technologie est pleinement réussie, elle pourrait révolutionner la production de l’énergie de fusion, rendant les centrales de fusion plus pratiques et économiquement viables.
Futur prometteur et défis à venir
Les résultats initiaux du projet sont prometteurs, avec des capsules imprimées en 3D utilisées avec succès dans des expériences au NIF en 2024. Cependant, beaucoup reste à faire pour que cette technologie atteigne une application commerciale. La réussite de ce projet pourrait rapprocher le monde d’une source d’énergie propre, sûre et pratiquement inépuisable.
Cet article explore la récente percée du LLNL dans l’application de l’impression 3D à la production de capsules de combustible pour la fusion nucléaire. En surmontant les obstacles techniques traditionnels et en révolutionnant le processus de fabrication, cette innovation pourrait bien changer la face de la production énergétique mondiale, promettant une ère d’énergie propre et abondante grâce à la fusion nucléaire.
Source : National Ignition Facility & Photon Science
Crédit image : Eric Smith
L’humanité a 5000 milles ans devant elle si l’on exploite l’ensemble de l’uranium et de thorium déjà extrait dans des réacteurs à neutrons rapides. On fermerai ainsi complètement le cycle du combustible nucléaire avec des déchets au maximum de 300 ans et d’un faible volume.
Il n’y a donc aucune urgence à la fusion.
La surgeneration pour reutiliser les produits de fission est complexe au niveau industriel. Superphenix dans la filière uranium à été abandonné par des opposants politiques mais n a pas prouvé sa viabilité économique. La filière thorium aurait effectivement dû être entreprise en considérant la répartition mondiale du combustible mais nécessiterait aujourd hui de nouveaux investissements difficilement envisageable