18/08/2022 L’hélium 3, carburant lunaire d’avenir

La « conquête de la Lune » reprend de plus belle. Près d’un demi-siècle après les derniers pas de l’Homme sur la Lune, le décollage d’Artemis 1, la première mission du programme de la Nasa de retour sur la Lune, est imminent (fixé à fin août). La Chine, de son côté, met plus que jamais le cap sur le satellite de la Terre, son agence spatiale ayant annoncé, début 2022, l’ambition de Pékin d’accéder au statut de « puissance spatiale » dans les cinq années à venir, envisageant notamment l’établissement d’une base lunaire.

Une compétition grandissante, à laquelle prennent part d’autres puissancescomme l’Union européenne, la Russie, l’Inde et plusieurs entreprises privées, porte en particulier sur la Lune, qui redevient un enjeu stratégique pour l’exploitation de ses ressources. Au cœur des convoitises : l’hélium-3, un gaz léger non-radioactif, présent en grande quantité sur l’astre. Présenté par certains scientifiques comme le « carburant de la Lune », l’Hélium 3 serait l’énergie du futur., et pas seulement sur la Lune

L’hélium est l’élément chimique de numéro atomique 2, de symbole He. C’est un gaz noble, pratiquement inerte, le premier de la famille des gaz nobles dans le tableau périodique des éléments. https://fr.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lium

Son point d’ébullition est le plus bas parmi les corps connus, et il n’existe sous forme solide que s’il est soumis à une pression supérieure à 25 atmosphères. L’hélium est, après l’hydrogène, l’élément le plus abondant dans l’Univers. L’essentiel de cet hélium a été produit lors de la nucléosynthèse primordiale mais d’autres processus en produisent, notamment la radioactivité α . Sur la Terre, selon une estimation du Bureau of Land Management des Etats-Unis de 2006, les ressources d’hélium totalisent 52 milliards de mètres cubes. Néanmoins sa raréfaction devient inquiétante compte tenu des nombreux usages qui en sont faits.

Ce gaz suscite l’attention de la communauté scientifique depuis plusieurs années (un rapport de la Nasa le mentionnait dès 1988), en raison de son potentiel. Il a en effet la particularité d’être le carburant idéal pour la fusion nucléaire : un processus qui consiste à assembler deux noyaux atomiques légers pour produire des quantités considérables d’énergie, sans déchets radioactifs. cet isotope est utile pour d’autres applications telles que la cryogénie, les ordinateurs quantiques et l’imagerie pulmonaire par IRM ».

Depuis 1988, date de sa mise en service, l’installation de recherche Tore Supra est le plus grand tokamak à aimant supraconducteur du monde, portée par le partenariat de la Communauté Européenne de l’énergie Atomique (CEEA ou Euratom) et le CEA.

Dans cette machine, le confinement du plasma est obtenu par la superposition de deux champs magnétiques qui agissent comme des rails invisibles guidant les particules. C’est le fonctionnement quasi-ininterrompu de son aimant associé à des composants activement refroidis qui confère au tokamak la capacité de réaliser des plasmas performants et sur de longues durées. 

Pour atteindre ses objectifs scientifiques, le tokamak dispose de moyens de chauffage du plasma par micro-ondes pour une puissance totale disponible de l’ordre de 15 MWth. La paroi interne du tokamak est refroidie en permanence par un circuit d’eau à haute pression. 

En complément, un dispositif particulier appelé « limiteur plancher circulaire » permet d’évacuer une grande partie de la puissance cédée par le plasma ; c’est ce qui a permis à Tore Supra d’obtenir en 2003 le plasma record avec une décharge de plus de 6m30, pendant laquelle a été injectée et extraite une énergie de l’ordre de 300 kWh.

Les équipes du centre CEA de Cadarache et plus exactement celles de l’Institut de Recherche sur la Fusion Magnétique (IRFM), sont également impliquées dans les programmes conduits dans le tokamak Joint European Torus (JET) en Grande-Bretagne qui, quant à lui, a établi en 1997 le record mondial de puissance de fusion avec 16 Mw.

Voir aussi

https://www.esa.int/Enabling_Support/Preparing_for_the_Future/Space_for_Earth/Energy/Helium-3_mining_on_the_lunar_surface

Votre commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l’aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l’aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l’aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s

%d blogueurs aiment cette page :