Question posée par Fred, qui a commandé un jus de bissap.
Rien à voir avec Dragon Ball Z, la fusion à froid est ici un principe physique qui vise à fusionner des protons, les constituants des atomes, en un corps plus lourd, tout en libérant de l’énergie. Il faut différencier cette réaction de la fission nucléaire, que l’on retrouve dans les centrales électriques par exemple, et qui consiste à bombarder des atomes radioactifs avec des neutrons afin de les briser et de libérer de l’énergie.
Comme son nom l’indique, la fusion « à froid » est censée se dérouler à température ambiante. Censée ? Oui, car pour le moment, cette réaction n’a jamais été officiellement réalisée.
A quoi sert la fusion à froid ?
A produire de l’énergie, et pas qu’un peu : pour une même quantité de combustible utilisée, la fusion libère cinq fois plus d’énergie que sa collègue la fission ! Et la température exigée est la température ambiante, facile à générer donc. On est loin des centaines de degrés exigés pour réaliser une fission dans un réacteur nucléaire.
Maîtrise-t-on la fusion à froid ?
Pour l’instant, non. Même la fusion nucléaire « classique » n’est pas maitrisée à échelle industrielle (les militaires ont néanmoins construit et testé une bombe H fonctionnant par fusion de neutrons en 1952.)
Les essais d’obtention de fusion froide commencent en Argentine en 1950, sans succès. On n’en entendit plus parler jusqu’en 1989, quand deux physiciens, Fleishmann et Pons, annoncèrent directement aux journalistes du Financial Times qu’ils avaient obtenu dans leur laboratoire la fameuse réaction. La nouvelle fait l’effet d’une … bombe, sans jeu de mots. Lors d’une simple électrolyse, ils auraient enregistré un dégagement de chaleur important qui serait le fruit d’une fusion d’atomes !
Le principe est simple : deux électrodes de palladium sont plongées dans une solution d’eau lourde, contenant du deutérium (un hydrogène à deux protons). Sous l’effet du courant électrique, la molécule H2O s’électrolyse : les atomes de deutérium se séparent de l’oxygène et s’accumulent autour de l’anode, pour ensuite fusionner entre eux et produire de l’hélium, en libérant énormément d’énergie.
La fusion nucléaire, qui permet au Soleil et aux étoiles de briller, serait-elle à portée de main ? Pourrait-on créer de l’énergie à partir d’eau de mer, qui contient de larges quantités de deutérium ?
Hélas, ce fut trop beau pour être vrai : la plupart des scientifiques qui ont voulu vérifier leur expérience n’ont jamais réussi à retrouver exactement leurs résultats, les chaleurs émises n’étant pas prouvées comme provenant bien d’une fusion d’atomes. Et l’expérience de Pons et Fleishmann ne fut jamais validée, bien que d’autres scientifiques considérèrent leur expérimentation comme valable. Comme souvent, la communauté scientifique est divisée !
Où en sont les scientifiques aujourd’hui ?
Il faut bien avoir conscience que découvrir et maitriser cette réaction, c’est s’engager dans une nouvelle ère pour l’Humanité. Imaginez un instant pouvoir produire de l’énergie propre, en toute sécurité (la fusion ne présente pas de risque d’explosion, surtout à froid), à prix dérisoire, pour tous les habitants de la planète ! Par conséquent les recherches sur sur la fusion froide sont loin d’être terminées…
En 2005, une équipe californienne parvint à enregistrer un faible flux de neutrons, preuve de fusion, lors d’une expérience quelque peu différente dans un bain de gaz de deutérium. Mais ils restèrent à des années-lumière des quantités necessaires pour des applications industrielles.
En France, à Cadarache, non loin d’Aix-en-Provence, un réacteur expérimental a été implanté. Nommé l’ITER pour International Thermonuclear Experimental Reactor, ce réacteur qui devrait être opérationnel en 2018, servira à déterminer s’il est possible oui ou non d’utiliser la fusion comme source d’énergie. Et, si le domaine vous intéresse, un master « sciences de la fusion » est ouvert depuis 2006 dans plusieurs universités françaises dont Aix-Marseille, Bordeaux, Paris 6, etc.
A lire également :
L’Agence pour l’énergie nucléaire
Une couverture du Times magazine de Mai 1989 sur Fleishmann et Pons
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Photo : potentielle preuve d’existence de fusion à froid, qui serait une trace de neutrons laissée sur une plaque de CR-39, un polymère de plastique. - U.S. Navy’s Space and Naval Warfare Systems Center (SPAWAR)
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