La quête d'une startup néo-zélandaise pour créer une alternative aux combustibles fossiles avec un réacteur à fusion nucléaire

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"Je ne sais pas si j'ai dit cela au début, mais nous construisons un réacteur à fusion nucléaire", me dit Ratu Mataira au milieu d'une visite de l'entrepôt indescriptible de Wellington qui sert de siège à OpenStar Technologies.

Quelques machines carrées et coûteuses utilisées pour fabriquer des pièces sur mesure se trouvent à une extrémité de la pièce. Une chambre à vide en acier inoxydable – avec une fenêtre qui rappelle le hublot du malheureux submersible Titan – et quelques bonbonnes d'azote liquide suggèrent une activité industrielle très spécialisée.

Mais peu de visiteurs qui quittent la State Highway 1 pour se rendre dans le parc industriel caché dans les gorges de Ngauranga devineraient ce que Mataira et son équipe de 29 personnes préparent dans cette startup.

D’ici la fin de l’année, OpenStar – soutenu par des investisseurs à hauteur de 11,3 millions de dollars – prévoit de construire un prototype d’appareil à fusion et de déclencher sa première réaction plasma. Cela constituerait à lui seul une première pour la Nouvelle-Zélande et constituerait un premier pas, petit mais crucial, sur la voie de l’exploitation de la fusion nucléaire pour créer une énergie propre.

Contrairement aux centrales nucléaires à fission qui sont disséminées dans le monde et divisent les atomes pour produire de l'énergie, la fusion nucléaire force les atomes plus légers ensemble, libérant ainsi de l'énergie.

Un réacteur à fusion tente de reproduire le processus en cours au milieu de notre soleil et d’autres étoiles de l’univers : une production d’énergie perpétuelle, mais sans les émissions de dioxyde de carbone associées aux centrales électriques au charbon ou au gaz.

C’est la source ultime d’électricité sûre, propre et bon marché. À terme, dit Mataira, des réacteurs à fusion seront construits pour remplacer les centrales électriques au charbon et au gaz déclassées, alimentant ainsi le réseau national en énergie propre plus efficacement que la production solaire ou éolienne. Mais contrôler une réaction de fusion nucléaire est une tâche extrêmement difficile. La plaisanterie en physique nucléaire est que la fusion sera réalisée dans 30 ans – et ce sera toujours dans 30 ans.

Néanmoins, l’urgence de la crise climatique a suscité une nouvelle vague d’intérêt et d’investissement dans la fusion nucléaire dans le but d’accélérer les progrès. Certains experts suggèrent que nous pourrions assister à des percées dans la fusion dans les 6 à 10 prochaines années, ouvrant la voie à son rôle dans la production d’électricité. Après des décennies de progrès marginaux, les scientifiques ont récemment franchi des étapes majeures.

En décembre dernier, le laboratoire national Lawrence Livermore, en Californie, a réussi l'allumage de la fusion dans un réacteur, stade auquel une réaction de fusion devient auto-entretenue, produisant plus d'énergie que celle nécessaire à sa création. Cela a donné au ministère américain de l’Énergie la confiance nécessaire pour accorder un financement à huit entreprises américaines afin de développer des centrales électriques à fusion à l’échelle pilote « d’ici une décennie ».

Il existe au moins 30 startups de fusion nucléaire dans le monde qui travaillent sur cette technologie, OpenStar étant probablement la plus récente et la plus étendue du groupe. De nombreux groupes de recherche sur la fusion, tels que le Plasma Science and Fusion Center du Massachusetts Institute of Technology (MIT), se sont concentrés sur un type de réacteur appelé tokamak – un beignet ou une machine de forme sphérique qui utilise des champs magnétiques créés par le métal. des bobines pour confiner le plasma ou les gaz surchauffés. Le carburant (généralement à base d'hydrogène) introduit dans le tokamak est soumis à une pression intense et à des températures supérieures à 100 000 000°C. Les atomes contenus dans le carburant fusionnent, libérant d’énormes quantités d’énergie sous forme de chaleur.

L’objectif ultime est de convertir cette chaleur en vapeur et d’entraîner une turbine produisant de l’électricité. Les bobines magnétiques contiennent le plasma incroyablement chaud et l'empêchent de faire fondre les parois du réacteur. L’astuce consiste à maintenir le plasma, un tourbillon de particules subatomiques, stable suffisamment longtemps pour que les réactions de fusion se produisent.

C'est le concept du Réacteur Thermonucléaire Expérimental International, le plus grand tokamak du monde, actuellement en construction dans le sud de la France. C'est un projet ambitieux, mais en novembre dernier, il a été annoncé que de graves défauts de composants repousseraient d'une durée indéterminée l'objectif initial de 2025 de production de plasma. Son coût estimé à 20 milliards d’euros (36 milliards de dollars) pourrait également s’envoler.