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L'espoir de l'électricité en 2051 : pourquoi le réacteur DEMO est-il si attractif ?
Dans la vague d'exploration de l'énergie durable, la technologie de fusion nucléaire est progressivement devenue le centre d'intérêt des institutions et des entreprises de recherche scientifique mondiales. L’émergence du réacteur DEMO constitue non seulement une avancée technologique majeure, mais représente également l’espoir d’une future production d’électricité. Selon le dernier calendrier, le projet de réacteur DEMO de l'UE entrera en service en 2051. Cette perspective a suscité de nombreuses attentions et discussions.
DEMO est une centrale électrique complète conçue pour démontrer la faisabilité de toutes les technologies afin de donner confiance pour le développement de prototypes de réacteurs commerciaux.
DEMO (Demonstration Power Plant) sert de réacteur expérimental de fusion nucléaire conçu pour démontrer la capacité de générer de l'électricité nette à partir de la fusion nucléaire. Par rapport à ITER, les pays planifient leurs propres réacteurs de niveau DEMO en fonction de leurs propres besoins. Ces réacteurs ne sont pas seulement une extension de la recherche scientifique, mais représentent également les efforts de divers pays pour atteindre l'indépendance énergétique et un développement écologiquement durable.
Défis techniques et voies de développement du réacteur DEMO
La conception du réacteur DEMO doit résoudre une série de défis techniques, notamment comment maintenir efficacement la stabilité du plasma à haute température et comment capturer efficacement les neutrons de haute énergie. Ces défis sont continuellement ajustés en fonction des résultats expérimentaux d’ITER. Par exemple, la conception du réacteur DEMO (en particulier ses dimensions linéaires) doit être environ 15 % plus grande que celle d'ITER, tandis que la densité du plasma doit être augmentée de 30 % pour garantir une réaction de fusion nucléaire soutenue.
Le réacteur DEMO vise à atteindre une puissance stable de 550 MW, soit l'échelle d'une centrale électrique moderne.
Le réacteur DEMO est conçu avec une énergie de fusion de 2 000 mégawatts (2 GW) et espère répondre aux normes techniques et aux avantages économiques requis pour une exploitation commerciale. Bien que le concept de production d’électricité semble simple, pour atteindre cet objectif, il faut surmonter de nombreux goulots d’étranglement techniques, depuis la résistance aux radiations des matériaux jusqu’à l’application de supraconducteurs à haute température.
La situation actuelle de la coopération et de la concurrence internationales
Le développement de DEMO n'est pas seulement un défi technique, mais implique également une coopération internationale. Selon le plan, à l'exception de l'UE et du Japon, les autres partenaires d'ITER ne semblent pas avoir une forte tendance à coopérer. Le plan américain montre qu’il s’efforcera de faire avancer la construction d’un ou plusieurs réacteurs nationaux DEMO sur la base du partage des coûts.
Par exemple, le projet de production d'énergie circulaire tokamak (STEP) du Royaume-Uni, qui devrait être achevé en 2040, montre un intérêt pour des réacteurs plus petits et plus efficaces. La Chine et le Japon prévoient également leurs propres réacteurs DEMO, ce qui indique que la concurrence et la coopération dans ce domaine continuent de se développer de manière dynamique.
Impact environnemental et perspectives d'avenir
L'avantage du réacteur DEMO est que son potentiel ne se limite pas à la production d'électricité, mais peut également avoir de nombreux impacts positifs sur l'environnement. Par rapport aux centrales nucléaires traditionnelles, la technologie de fusion ne produit pas de déchets radioactifs à vie longue. De plus, selon les données préliminaires, la demi-vie des déchets produits par l'exploitation des réacteurs DEMO sera beaucoup plus courte que celle des réacteurs nucléaires à fission, ce qui rendra le développement de DEMO plus durable.
La conception du réacteur DEMO améliorera le concept ITER et fournira un cadre pour la commercialisation de la technologie de fusion nucléaire.
Avec les progrès de la technologie et l'amélioration de la conscience environnementale, les attentes du monde à l'égard des réacteurs DEMO sont de plus en plus élevées. Les plans et les progrès de la recherche dans divers pays montrent que DEMO représente non seulement l'avenir de la production d'électricité, mais également un élément important de la quête mondiale d'énergie propre. Des défis techniques de DEMO à la coopération internationale, quel impact toutes ces évolutions peuvent-elles avoir sur le développement durable de l'humanité ?
