The helium bubble: prospects for 3He-fuelled nuclear fusion
La Lune est-elle notre prochain réservoir d'énergie ? L'avenir de l'humanité sera-t-il alimenté par la fusion nucléaire avec de l'hélium 3 extrait de la lune et ramené sur terre ?
Dans cet article, nous passons en revue l'état actuel de la recherche sur la fusion nucléaire, les mérites et les avantages de la fusion aneutronique basée sur 3He et l'état actuel des connaissances.
En matière d'énergie, la fusion nucléaire est souvent considérée comme le Saint Graal car elle fournirait une source d'énergie abondante, sans risque de fusion, avec des ressources abondantes et sans émission de gaz à effet de serre. Le principal combustible candidat pour les futurs réacteurs est un mélange de deutérium et de tritium qui fusionne pour former des neutrons énergétiques et de l'hélium.
Comme les neutrons peuvent endommager les matériaux et limiter leur durée de vie dans l'environnement extrême d'un réacteur de fusion - où le combustible doit être porté à 150 millions de degrés - d'autres combustibles potentiels ont été proposés, qui réduiraient fortement ou élimineraient la formation de neutrons. Parmi eux, l'hélium-3 est souvent mentionné depuis la découverte que la Lune contient des quantités importantes de cette espèce, qui est pratiquement inexistante sur Terre. Par conséquent, l'hélium-3 est une raison souvent évoquée pour retourner sur la Lune et justifier l'utilisation des ressources spatiales.
Après 70 ans de recherches intenses, la fusion du deutérium s'est avérée très difficile à maîtriser et la possibilité de l'utiliser de manière économiquement intéressante est encore loin d'être acquise. Malheureusement, à bien des égards, la fusion de l'hélium 3 est beaucoup plus difficile à réaliser. En conséquence, nous montrons que cette technologie, si elle est démontrée, ne sera très probablement envisagée que pour une deuxième ou troisième génération de centrales à fusion et, compte tenu du calendrier actuel de démonstration et de déploiement de la fusion, il est peu probable qu'elle apparaisse au cours de ce siècle.