BFM Tech

Des scientifiques allemands ont mis dix ans pour créer ce soleil artificiel

Le réacteur Wendelstein 7-X

Le réacteur Wendelstein 7-X - IPP

Basé sur un plasma de forme hélicoïdale, ce réacteur à fusion nucléaire pourrait dépasser les performances des autres expériences dans ce domaine, comme l'ITER de Cadarache.

L’engin est monstrueux et ressemble à un énorme bagel en métal. Mais il représente peut-être l’avenir énergétique pour l’humanité. Rien de moins. En effet, le "Wendelstein 7-X" (W7X) – c'est son nom - est un réacteur à fusion nucléaire d'un nouveau type qui pourrait devancer tous les autres réalisations dans ce domaine. Il a fallu dix ans de travail à l'institut Max Planck de Greifswald (Allemagne) pour le construire, avec un budget global de 1,06 milliard d'euros. Hier, jeudi 10 décembre, il a été mis en opération pour la première fois, créant en son sein le fameux plasma – un gaz composé d'ions et d'électrons chauffés à 100 millions de degrés - dans lequel les particules vont pouvoir fusionner et générer de l'énergie.

Ce qui fait la spécificité du W7X, c'est sa forme, qui est beaucoup plus complexe que celle des réacteurs de type "Tokamak", qui sont actuellement les systèmes les plus répandus (comme par exemple l'ITER à Cadarache). Dans un Tokamak, le plasma est confiné grâce à de puissantes bobines qui encerclent l'énorme tore en métal (le bagel). Malheureusement, il n'est pas possible de faire tourner le plasma bêtement en rond, car les particules ont alors tendance à créer des turbulences. 

Pour les stabiliser, les ingénieurs ajoutent à leur mouvement une composante hélicoïdale. Celle-ci est générée par un courant électrique transversal au sein même du plasma. Mais ce courant électrique est très difficile à créer et peut générer des disruptions, ce qui explique pourquoi les Tokamak ont des cycles de fonctionnement très courts, de moins de six minutes. Après quoi le confinement est perdu et il faut recommencer. Jusqu'à présent, le rendement a toujours été négatif: il y a moins d'énergie qui sort que d'énergie qui rentre.

Une hélice pour stabiliser les particules

L'avantage du W7X, c'est qu'il n'y a pas de besoin de créer ce courant transversal dans le plasma. Le mouvement hélicoïdal est créé grâce à des bobines magnétiques spéciales. Leur forme très spécifique crée un espace de confinement qui ressemble à une grosse vis qui se referme sur elle-même.

Bobines magnétiques (en bleu) et plasma (en jaune) d'un réacteur de type "stellarator".
Bobines magnétiques (en bleu) et plasma (en jaune) d'un réacteur de type "stellarator". © IPP
Schéma de construction du réacteur Wendelstein 7-X
Schéma de construction du réacteur Wendelstein 7-X © IPP

En réalité, l'idée de cette structure géométrique tridimensionnelle n'est pas toute nouvelle et date même des années 50. Ces réacteurs sont catalogués sous le nom de "Stellarator". Mais en raison de la difficulté de mise en œuvre, ils n'ont jamais figuré en tête des projets de fusion nucléaire. Seul le Japon a créé en 1998 un réacteur expérimental de ce type. Avec le W7X, les chercheurs de l'institut Max Planck pensent pouvoir aller plus loin et atteindre désormais des cycles de fonctionnement de trente minutes. Suffisant, peut-être, pour enfin créer l'énergie dont nous avons tous besoin.

Gilbert KALLENBORN