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La carrera por la fusión nuclear
El sueño de la energía limpia ilimitada de la fusión nuclear escapó hombre desde hace medio siglo. Pero nuevas empresas, financiadas por los grandes nombres de la economía digital, la promesa de un plazo de diez años.
Nueva York, 2050. El plasma de hidrógeno acaba de encender 150? Millones de grados centígrados. Los átomos de hidrógeno se fusionan y emiten una enorme cantidad de energía. El reactor, que alberga la reacción termonuclear, tiene el tamaño de un recipiente semi-remolque. A pesar de su pequeño tamaño, se alimenta casi hogares 150 000. Además, el mismo reactor crece un cargamento gigante toneladas 200 000 al asalto los océanos. A unos cientos de kilómetros en el cielo, el transbordador espacial se acelera. Con tecnología de fusión nuclear, que se unirá a Marte en sólo un mes. Seis veces más rápido que los sensores tradicionales!
El desarrollo entre 2025 2050 y, una multitud de pequeños reactores de fusión por empresas norteamericanas es una revolución. Al reproducir la reacción que tiene lugar en el corazón de la Sun [ver los contras de abajo], el mundo ahora puede producir grandes cantidades de electricidad a partir de un combustible prácticamente ilimitado, el hidrógeno sin generar gases de efecto invernadero ni a los residuos. En el otro lado del Atlántico, en Cadarache (Bouches-du-Rhône), ITER, con su instalación tokamak gigantesco capaz de producir las condiciones para la fusión está apagado. Este mega proyecto, financiado por siete países y la Unión Europea, entró en servicio en 2025. Hizo sus primeras fusiones en 2029, que ofrece una comprensión única de la física del plasma a la comunidad científica. Pero demasiado costoso, demasiado complejo, nunca se convirtió en el modelo de pre-industrial esperado.
la ciencia ficción? Claro ! Pero este escenario optimista nutre las ambiciones de una nueva generación de empresarios. En los años 1950, el mundo de la física prometió la fusión antes del año 2000 ... Pero frente a un gran reto tecnológico y la competencia de grandes proyectos (como la Iniciativa de Defensa Estratégica, la famosa guerra de las galaxias lanzadas por el el presidente Ronald Reagan en 1983, que acaparó una gran cantidad de cerebros), la fusión parecía caer en el olvido.
El reto de la nueva economía
Hoy en día, se levanta de las cenizas, impulsada por la puesta en marcha, los Estados Unidos y Canadá que construyen en sus garajes prototipos de futuros reactores de fusión. Sus nombres: Fusión general [34 leen la página] Helion Energía, Energía Tri Alfa. incógnitas ilustres. Sin embargo, con unas pocas docenas de empleados, los presupuestos de menos de 100? Million y máquinas pequeñas, estas empresas de nueva creación afirman superior del reactor ITER en construcción en Cadarache, con toneladas 23 000 y su presupuesto 15? mil millones [leer la página 38]. Mejor! Cuando el anuncio Iter de los primeros experimentos a 2025-2030, que planean entregar reactores funcionales y comerciales de 2025! esperanza perdida por alguna arrogancia a los demás ... Excepto que en septiembre pasado, el Tri Alfa California faroleó el mundo. Tenía confinar un plasma 10? Millones de grados centígrados durante cinco milisegundos en un reactor utilizando un campo magnético invertido, una tecnología completamente diferente a la de ITER. Una actuación modesta, pero que parecía mucho como el alcance de grandes grupos de investigación.
Tri Alfa quiere implementar una fusión compleja y sin producción de neutrones, lo que eventualmente dañar los reactores. Esta fusión requiere temperaturas de alrededor de 300? Millones de grados centígrados, el doble de la fusión tradicional. "Esta reacción de fusión es ideal, pero inaccesible en la actualidad. La idea es alentador, pero estamos lejos ", advierte Frank Carré, director científico de la Dirección de Energía Nuclear Comisión de la Energía Atómica (CEA). "Diez millones de grados durante cinco milisegundos, que es ... pero tokamak ya estaban haciendo en años 1970", bromea Tony Donné, Program Manager en Eurofusion, un organismo europeo de la investigación de la fusión.
El objetivo de Tri Alfa y sus hermanas es demasiado alto para ellos? Una parte de la comunidad científica se vería tentado a pensar. Sin embargo, algunos de los mayores empleadores de la nueva economía están apostando a estas nuevas empresas. Peter Thiel, cofundador de PayPal, que no duda en denunciar la frivolidad de la innovación digital, ha invertido más de 10? Millones, a través de sus fondos de Mithril Capital Management en Helion Energy, una empresa con sede en el estado de Washington. Paul Allen, co-fundador de Microsoft y creador del Fondo de Vulcan financia la investigación Alfa Tri hasta 40? Millones. Jeff Bezos, CEO de Amazon, ha movilizado a sus fondos Bezos expediciones para dar más 20 millones a General de fusión. el propio Bill Gates, que puso en marcha la innovación misión del programa Green Power en la COP 21, está muy interesado en la fusión. Recientemente visitó la Agencia Nacional Italiana para las nuevas instalaciones Technologies (ENEA).
¿Cuál es el propósito de estos gigantes digitales? "Observamos un aumento en el interés del sector privado para la fusión. Estas inversiones estimulan la investigación mundial, da la bienvenida a Richard Kamendje, físico y plasmas de fusión en la Agencia Internacional de Energía (OIEA). La investigación en la fusión es muy interesante porque puede crear avances en los superconductores o impresión 3 D, que será aplicable en otros campos, como la medicina. "Bernard Blanc, director de desarrollo nuclear en Assystem, confía en que estos multimillonarios atacan principalmente al tema de la energía y la protección del clima, por lo que" la fusión es una respuesta real ". Aunque también es una oportunidad para "desarrollar nuevas tecnologías en otras áreas como fue el caso durante el programa espacial. Fusión utiliza incubadora de tecnología ".
Junto a estas nuevas empresas, tres monstruos de la industria y la investigación se embarcan en la aventura de la fusión. El Lockheed Martin, distribuidor primeras armas en el mundo, ha prometido un reactor de fusión nuclear en cinco años. "Si han identificado un gran avance tecnológico, ¿por qué no se publican? "Bernard pregunta, no obstante Saoutic, un ingeniero en el Instituto de Investigación sobre la fusión por confinamiento magnético (IRFM) de la CEA. Además del tiempo de desarrollo ultracortos, los EE.UU. multinacional aseguramos de que su reactor suficientemente pequeño como para ser trasladado en un camión utilizado para abastecer ciudades, para propulsar aviones y transbordadores. A pesar de la crítica, que mantiene la 2020 madurez. "Esta es la ciencia ficción completa! "El juez Tony Donné, de Eurofusion. El Instituto Max Planck de Física del Plasma en Greifswald (Alemania), parece más creíble. Se inaugura la Wendelstein 7-X (W7X), un reactor experimental que costó 1,1? Mil millones. En diciembre? 2015, que limita el plasma de un millón de grados durante una centésima de segundo. El W7X es un stellarator, un modelo competidor para el ITER tokamak utilizado, que se caracteriza por un posicionamiento altamente compleja de la bobina para crear el campo magnético. "Ofrece una alternativa tecnológica para recordar", advirtió Franck Carré, el CEA.
Al otro lado del Atlántico, el poderoso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), que entró en la carrera en agosto 2015. Se anunció el desarrollo de los próximos diez años el reactor ARC (asequible, robusta, compacta). El uso de los nuevos materiales superconductores bautizados Rebco (óxido de cobre de bario de tierra rara), justo fuera de los laboratorios, centro de investigación asegura que el reactor será más potente Iter, gigantismo menos. lado europeo, uno se deja seducir por el concepto, pero se relativiza al asegurar que va a trabajar por lo menos treinta años en estos superconductores para su uso en la industria.
Estos actores pueden Iter relegar a un segundo plano? "Lo que es seguro es que la aparición de proyectos de reactores en 100? Millones socava la imagen de ITER y sus mil millones de dólares! "Dice Tony Donné. "Tal como está, el ITER es la manifestación más avanzada. Es la única máquina que va a demostrar una reacción de fusión, donde otros prototipos demuestran que la contención ", dijo Franck Carré CEA. Incluso Stephen Dean, uno de los fundadores del programa de fusión de Estados Unidos en los años 1960, ahora presidente de Fusion Power Associates, no entierran Iter. Él tiene el placer de ver la fusión masivamente renacer en los EE.UU., pero dice que "todos estos proyectos están a años luz de ITER, el único reactor, que es sólo un paso generar electricidad" .
Una fuente de energía limpia
ITER es el primero en darse cuenta de la fusión o no, todo el mundo está de acuerdo en que se trata de la construcción del reactor, considerado durante mucho tiempo imposible, que revivió el trabajo sobre la fusión. Para Tony Donné, "el conocimiento del inminente cambio climático es propicio para la inversión en la fusión." El juego vale la vela: 10 15 gramos de deuterio y tritio gramos, dos isótopos de hidrógeno, suficiente para alimentar a un ciudadano de un país desarrollado toda su vida! Las reservas de deuterio en el océano están en los millones de años. Como tritio, está formado en el reactor de litio. Un reactor megavatios 1 000 (equivalente al francés una central nuclear) para ofrecer sólo los residuos kilogramos de helio 250 por año, un gas inerte. Incidente, el plasma se dispersan en cuestión de segundos y parar el reactor, sin más consecuencias.
Sin embargo, la fusión es, según sus defensores, en una mezcla de diversos energía. "En el 2100, debería haber encontrado su lugar en la producción mundial de electricidad," predice Bernard Blanc Assystem. Otros incluso evocan 2060. "La difusión de la fusión dependerá de la buena voluntad de las comunidades. Con la fusión, descartamos un problema importante de la humanidad: la energía ", dice Richard Kamendje OIEA. Una promesa hecha al mundo durante más de sesenta años. Y si esta vez fue la derecha?
Los cinco grandes proyectos en competencia
Iter: los más conocidos(Y más caro! Ed! )
Metales primarios: 2029
Los inversores: Unión Europea, Suiza, Rusia, India, Corea del Sur, Estados Unidos, Japón, China
El Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), en construcción en Cadarache (Bouches-du-Rhône), es la fusión más grande en el mundo, con un presupuesto de mil millones de 15. No va a producir electricidad, pero ayudará a entender mejor los plasmas para dar a luz a un 2050 reactor de pre-industrial.
Fusión general: la más simple
Primer reactor: 2025
Inversores Bezos Expeditions, Cenovus, los fondos soberanos de Malasia ...
Con sede en Canadá, cerca de Vancouver, la puesta en marcha general Fusión ha tomado un modelo de fusión probado en años 1970. Esto es para mantener el plasma por confinamiento magnético, como Iter y el confinamiento inercial como Laser Mégajoule en Barp (Gironda). Sin embargo, los láseres son caros, el general Fusión los reemplaza con pistones de vapor, una solución más robusta y económica.
Lockheed Martin: el más misterioso
reactor comercial: 2020
los inversores: Lockheed Martin *
Cuando el gran conglomerado aeroespacial y de defensa de Estados Unidos ha decidido invertir en la fusión nuclear, que sorprendió a todos. Especialmente en lo que dice Lockheed Martin para comercializar un reactor en menos de cinco años. Más allá de la provisión de energía, multinacional asegura que el reactor se utiliza para la propulsión de barcos, el aire y el espacio.
MIT: la más creíble
Prototipo: 2025
Inversor: Departamento de Energía de los Estados Unidos
El famoso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), también su propuesta de fusión: Reactor ARC. Es muy parecido a ITER, salvo que usa materiales superconductores de nueva generación. Crearían un reactor más pequeño, más potente. Aún así, estos nuevos materiales salen sólo los laboratorios. Sin embargo, será prueba de ellos en la industria.
Tri Alpha: el más sensacional
No hay fecha específica
inversores: Goldman SachsVulcan capital, Venrock ...
La compañía estadounidense Tri Alfa hizo sentir final 2015 mantener un plasma 10 millones de grados centígrados durante cinco milisegundos. Una hazaña una vez se pensó reservado para los grandes centros de investigación y no una pequeña puesta en marcha. Tri Alfa quiere ir más lejos que otros en la creación de una fusión sin producir neutrones que dañan las máquinas.
* El hecho de que el líder mundial de defensa se centra tan de cerca a la fusión es un emblema de lo que el mundo debería ser una vez que la fusión dominó:guerra total contra el medio ambiente.