Le 30 juillet dernier, le laboratoire Lawrence Livemore, basé en Californie, a réussi à reproduire son expérience de décembre 2022, qui a marqué l’histoire de la fusion nucléaire. Ce nouveau succès encourageant témoigne de l’avancée du laboratoire dans un domaine qui, à terme, pourrait changer nos sociétés.

Utopie pour les uns, espoir d’une énergie propre et infinie pour les autres, la fusion nucléaire n’en finit pas de diviser. Pendant ce temps, les dizaines d’années de recherche scientifique semblent enfin porter leurs fruits. Le 5 décembre dernier, les équipes du National Ignition Facility du laboratoire Lawrence Livemore, aux États-Unis, avaient réussi une réaction de fusion historique. Pour la première fois, l’énergie libérée par cette réaction était plus élevée que l’énergie consommée pour la démarrer.

Pour y parvenir, les chercheurs du laboratoire californien avaient pointé près de 192 faisceaux laser sur une capsule de quelques millimètres de diamètre contenant du deutérium et du tritium. L’action combinée de ces lasers a entrainé une hausse soudaine de la température et de la pression à l’intérieur de la capsule, aboutissant à la fusion de ces noyaux de deutérium et de tritium, formant des noyaux d’hélium tout en libérant une grande quantité d’énergie. C’est ce même processus qui, à très grande échelle, alimente le cœur de notre soleil, et libère d’énormes quantités d’énergie sous forme de lumière et de chaleur.

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Ce 30 juillet, le même laboratoire californien a réussi à reproduire cette expérience en obtenant un rendement supérieur au premier essai. En d’autres termes, la différence entre énergie produite et énergie consommée était, cette fois, encore plus importante. Pour obtenir les résultats de ce nouvel essai, il faudra cependant attendre un peu. Les équipes du laboratoire sont encore en train d’analyser les données et ne devraient les communiquer qu’une fois les résultats définitifs obtenus.

Vers une accélération des recherches ?

Pour l’heure, la fusion nucléaire reste une technologie extrêmement difficile à maîtriser et les obstacles sont nombreux. À titre d’exemple, l’expérience du 5 décembre dernier avait permis de dégager 3,15 MJ (Mégajoules) à partir des 2,05 MJ produits par les 192 lasers du laboratoire. Néanmoins, ces résultats ne prennent pas en compte l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement des lasers, à savoir environ 300 MJ.

De plus, l’énergie obtenue a été dégagée sous forme de chaleur, qu’il faudra ensuite transformer en électricité. Par exemple, dans l’EPR de Flamanville encore en construction, basé sur la fission nucléaire et non la fusion, le rendement ne sera que de 36 % : le réacteur est capable d’atteindre une puissance électrique de 1 650 MW pour une puissance thermique de 4 500 MW.

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De nombreux projets de réacteur à fusion nucléaire sont en cours de développement, comme le projet ITER (réacteur thermonucléaire expérimental international), sur le site du CEA à Cadarache (Bouches-du-Rhône), qui devrait démarrer en 2025. Du côté des États-Unis, la startup allemande Marvel Fusion, qui travaille sur la fusion nucléaire par laser (comme le laboratoire Lawrence Livemore), devrait bientôt entamer la construction de son démonstrateur en partenariat avec l’Université de l’État du Colorado.