Fusion froide, les espoirs du nucléaire « vert »

Après avoir été décriée pendant un quart de siècle, la fusion nucléaire à basse température gagne en crédibilité. Outre qu’elle promet une énergie abondante pas chère et décentralisée, elle n’émet aucun rayonnement radioactif dangereux. Industriels, universités, centres de recherche et startups se mobilisent.

Dans la série télé Occupied de Jo Nesbø (diffusée sur Arte en France), la Russie envahit la Norvège après la décision de son Premier ministre de mettre fin à l’exploitation des énergies fossiles au profit d’énergies alternatives, fonctionnant au thorium, une ressource propre, inépuisable, à la puissance gigantesque et dont le nom est inspiré de Thor, le dieu des Vikings. Mandatée par l’UE, la Russie impose de relancer l’exploitation du pétrole et du gaz norvégiens et occupe le pays qui engage sa résistance ! Bref, la première série post COP21… Cette admirable fiction montre, certes de façon particulière, comment certains États et lobbies industriels sont prêts à tout pour faire main basse sur le véritable sang de l’économie : l’énergie. Guerres, corruption, désinformation, arrêt de programmes de recherche fondamentale, élimination des concurrents… tous les moyens sont bons.

300% à 800%, c’est le rendement énergétique actuel, en laboratoire, de la réaction nucléaire dite de « fusion froide ».

Et c’est la course ! La consommation mondiale d’énergie a doublé entre 1973 et 2013, passant de 6 100 Mtep (millions de tonnes d’équivalent pétrole) à 13 541 Mtep, selon une étude de 2015 de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Et, comme chacun devrait le savoir, 81,4 % des énergies sont d’origine fossile, alors que l’objectif de la COP21 des « moins de 2 °C » de réchauffement repose sur l’hypothèse de laisser au moins 70 % des ressources carbonées dans le sol. Quant au nucléaire, si décrié, cette énergie, non renouvelable et potentiellement dangereuse, il ne pèse que 4,2 % du total mondial.

Tandis que les énergies renouvelables n’apportent qu’à peine 1,2 % de nos besoins. Bien sûr, grâce à ces énergies, les pays, notamment émergents, développent leur économie. Mais au prix du réchauffement climatique, de pics de pollution atmosphérique urbaine et de catastrophes nucléaires. Face à cela, des physiciens, des industriels et des startups « mouillent leur chemise » pour redéfinir l’équation énergétique fondamentale de la planète. Leur idée ?

Offrir une énergie à la fois très abondante, facilement disponible, propre, décentralisée et à un coût marginal quasi nul. Le défi consiste à inventer une nouvelle discipline de la science physique baptisée « réaction nucléaire à basse énergie » – Low Energy Nuclear Reaction (LENR). Dans ces toutes prochaines années, celle-ci pourrait générer une disruption économique, sociale et géopolitique majeure, puisqu’elle vise à prendre une part pré- pondérante du marché de l’énergie, estimé à 7 000 milliards de dollars par an. Explications.

UNE CONTROVERSE SCIENTIFIQUE QUI S’ÉTEINT…

Fleischmann et Pons, le Massachusetts Institute of Technology (MIT) et le California Institute of Technology (Caltech) ont essayé, en vain, de répliquer l’expérience. Ils ont aussi rédigé et publié dans la revue Nature un article incendiaire sur cette fameuse « fusion froide ». Le tout en moins de cinq semaines. Du jamaisvu », ironise Nicolas Chauvin, cofondateur de la startup suisse LENR Cars SA, un grand spécialiste du secteur basé à Ecublens (Suisse).

De son côté, ancien maître de conférences en physique à l’université d’Aix-Marseille, aujourd’hui chercheur indépendant à la retraite, Jean-Paul Bibérian confirme : « Le CNRS m’a obligé à arrêter mes recherches sur la fusion froide bien qu’elles ne coûtent pas grand-chose »… surtout comparé au projet de réacteur à fusion chaude Iter (16 milliards d’euros) et à celui d’enfouissement des déchets radioactifs à Bure (25 milliards d’euros).

La fusion froide : Interview de Jean Paul BIBERIAN

Jean Paul BIBERIAN

Ingénieur en physique nucléaire et électronique, docteur-ingénieur et docteur ès science, Jean-Paul Biberian a travaillé pendant de nombreuses années sur les propriétés physico-chimiques des surfaces des métaux et semi-conducteurs en France et aux Etats-Unis.

En 1977 il est présélectionné pour le choix du premier astronaute européen.
En 1982 il fonde la société Luminy-Instruments qui développe de l’instrumentation d’analyse de surface. C’est à cette période qu’il dépose trois brevets dont deux sur les écrans plats à micro-pointe.

Depuis 1993 les domaines de la Fusion Froide et des transmutations biologiques le passionnent. En 2004, il en organise la conférence internationale à Marseille, où 170 chercheurs de 20 pays ont participé.

Avide de faire connaître la science à un large public, il donne des conférences et interviews. Depuis 2001 il anime régulièrement un café scientifique au 19 place Gouffé à Marseille.

Je m’intéresse à la science dans ses limites, en essayant de découvrir les lois de la nature qui nous gouvernent. Il y a encore beaucoup de science à découvrir, et pas seulement grâce à de gros télescopes ou des accélérateurs géants. De petites expériences bien pensées devraient nous permettre de mieux comprendre la nature.

La science est un domaine passionnant et je souhaiterais transmettre cette passion à d’autres jeunes ou vieux. La physique, surtout au niveau de l’atome et du noyau est un sujet captivant qui nous amène aux sources mêmes de la science.

Les opinions qui sont développées dans ce site ne représentent que mes convictions personnelles et, n’engagent en aucun cas ni l’Université de la Méditerranée (Aix-Marseille II) ni le CNRS auxquels je suis rattaché pour mes travaux d’enseignement et de recherche. Le BLOG de Jean Paul BIBERIAN

Depuis, les problèmes méthodologiques qui empêchaient de reproduire l’expérience de Fleischmann et Pons ont été résolus dans des universités. D’abord en Italie, puis en Russie, Ukraine, Inde, Japon, Chine, Suède, Royaume-Uni, Grèce et États-Unis – mais pas en France. Chat échaudé craignant l’eau froide, la communauté de la fusion froide préfère désormais parler de « physique de la matière condensée », ou plus simplement de LENR. En vingt-cinq ans, plus d’un millier d’articles scientifiques ont ainsi été publiés dans des revues à comité de lecture. Et certains procédés LENR ont même fait l’objet de validations techniques par des universités ou des instituts indépendants.

LE NUCLÉAIRE DEVIENT UN SUJET POUR CHERCHEURS INDÉPENDANTS

Avec la fusion froide, le nucléaire n’est plus l’apanage de la recherche institutionnelle. Comme celle-ci fonctionne à basse température, elle devient accessible à des moyens presque artisanaux.

Dans le sillage de l’ostracisme imposé par la revue Nature à la fusion froide, de nombreux physiciens qui, malgré tout, voulurent travailler sur ce thème, ont dû faire une croix sur leur carrière académique et le financement de leurs recherches. Ils ont alors « bricolé » des réacteurs sur la paillasse de leur labo domestique. En clandestins. « Comme on travaille à basse température, le nucléaire est devenu un sujet pour chercheurs indépendants », reconnaît Julien Sase, jeune chercheur indépendant qui travaille au sein d’un réseau d’entraide avec toute une communauté de scientifiques. Le nucléaire n’est donc plus l’apanage des grandes universités ou centres de recherche institutionnels.

Danger ou opportunité ? Penchons plutôt pour l’opportunité car les chercheurs indépendants peuvent faire preuve d’éthique. « Je travaille sur une réaction nucléaire à basse température (LENR) peu connue : la capture électronique, explique Julien Sase, dont le dernier réacteur fonctionne avec un mélange d’eau et d’ammoniac aux alentours de 100 °C qui alimente une turbine électrique. Je ne lancerai rien tant que je ne maîtriserai pas mon réacteur à 100%. Je ne veux pas tomber dans le piège de la tentation du gain trop rapide qui peut générer des problèmes inconnus. » Le jeune chercheur multiplie les dispositifs de sécurité, d’autant qu’il monte une association pour rendre des écovillages autonomes en énergie… avant de créer sa startup. ■ E. H.

UNE MOBILISATION INDUSTRIELLE EN MARCHE

Curieusement, on ne sait toujours pas expliquer la réaction de la fusion froide. Cependant, on arrive de mieux en mieux à la maî- triser et à la reproduire. Le tout avec des matières premières très abondantes et bon marché comme le nickel, le lithium et l’hydrogène. Et sans pollution ni émissions radioactives dangereuses. Et cela change tout ! Selon E-Cat World, un site de réfé- rence dans la communauté LENR, près d’une centaine d’organisations dans le monde s’intéresse à ce domaine. On compte même des industriels comme Airbus (qui a déposé un brevet), Boeing, Mitsubishi Heavy Industry, Renault-Nissan, Shell, Toyota… Parmi les institutions, citons l’indien Bhabha Atomic Research Center (Barc), Elforsk (Suède), l’agence nationale des nouvelles technologies, de l’énergie et de l’économie durable italienne (Enea), la Nasa, l’US Navy, Le Stanford Research Institute (SRI), la Chinese Nuclear Society, la Défense suédoise…

Autrement dit, la fusion froide redevient d’actualité. Principalement avec l’émergence de quelques dizaines de startups amé- ricaines comme Leonardo Corporation (qui a levé 62 millions de dollars), Brilliant Light Power, Brillouin Energy Corporation, Brust Energy, Jet Energy. Au Japon, mentionnons Clean Planet, au Royaume-Uni, Clean Nuclear Power LLC ; en Suède, Hydro Fusion ; en Italie, Is Tech, NicHenergy et Prometeon SRL ; en Suisse, LENR Cars et LENR Cities ; en Allemagne, Lightstone Technologies et, en Russie, New Inflow… Autant de jeunes pousses qui sont dans les starting-blocks pour vendre le premier réacteur LENR. « Pendant vingt-cinq ans, seules quelques universités ont investi dans les LENR à hauteur de 5 ou 10 millions d’euros par an au niveau mondial, reprend Nicolas Chauvin qui dispose de trois réacteurs LENR destinés au monde des transports. Le coup d’accélérateur a eu lieu ces trois dernières années. En 2014, les investissements sont passés de 20 à 30 millions d’euros. L’année dernière : 100 millions d’euros. Cette année, ils devraient atteindre entre 300 et 500 millions d’euros. »

« L’époque où l’on se moquait de la fusion froide est désormais révolue », affirme Michel Vandenberghe, DG de la startup suisse LENR Cities, qui crée des écosystèmes pour favoriser l’adoption industrielle des LENR dans le monde (voir l’entretien, ci-dessus). Et d’évoquer l’accord de collaboration entre Clean Planet Inc. et le Research Center for Electron Photon Science de l’université de Tohoku (Japon) – en collaboration avec la société Head – qui bénéficie d’un financement public du Nedo, l’homologue nippon de l’Ademe. Outre la volonté de renforcer la recherche fondamentale en LENR, le Nedo vise à développer d’ici à 2018 des procédés de production d’énergie et à décontaminer les déchets nucléaires par transmutation de la matière. « Mitsubishi a déjà déposé des brevets à ce sujet. Lorsque l’on prépare un métal avec des technologies de nano-métallurgie, par exemple le nickel, le matériau se comporte comme une éponge à hydrogène. C’est de la matière “condensée”, explique Didier Pelluet, DGA de LENR Cities SA. En l’excitant avec de l’électricité, un laser ou même du son, il se produit des réactions nucléaires de transmutation : par exemple, du cuivre “pousse” ainsi dans le nickel ! Sans émission de rayons gamma [hautement radioactifs, ndlr]. »

C’est sur ce principe de transmutation que l’on peut transformer l’uranium, le plutonium ou encore le césium, hautement radioactifs, en lithium, voire en plomb parfaitement inoffensif. « Ces phénomènes sont connus mais il faudrait l’énergie d’une centrale nucléaire pour y parvenir ! C’est là qu’interviendront les LENR, car on pourrait le faire à très basse température et à bon compte », poursuit Didier Pelluet de LENR Cities, qui contribue à mettre en place le projet NewK, un écosystème de 11 entreprises autour de la société Sellafield pour structurer une filière industrielle européenne du recyclage des déchets nucléaires au Thornton Scientific Park, près de Chester, au Royaume-Uni.

DES RÉACTEURS PROCHES DE LA COMMERCIALISATION

Pour l’heure, la plupart des projets ne dépassent pas le stade du prototype de laboratoire. Néanmoins deux d’entre eux semblent proches de lancer leurs produits sur le marché. À commencer par la société Leonardo Corporation. Son réacteur LENR, baptisé E-Cat, qui utilise de l’hydrogène ainsi que des poudres nano-structurées de nickel et de lithium, a été conçu par le chercheur-entrepreneur Andrea Rossi et le chercheur Sergio Focardi de l’université de Bologne (Italie). En octobre 2014, E-Cat a été le premier réacteur LENR à faire l’objet d’une validation technique indépendante réalisée notamment par des chercheurs de l’université de Bologne, de l’université d’Uppsala (Suède) et de l’Institut royal de technologie de Stockholm. Pendant trentedeux jours, ce minuscule appareil de 33 cm de long et 12 cm de diamètre a dégagé une température comprise entre 1 260 °C et 1 400 °C, a généré 1,5 MW, soit entre 3,2 et 3,6 fois plus d’énergie qu’il n’en a consommé. À l’heure actuelle, Andrea Rossi développe toute une gamme de prototypes E-Cat, allant du générateur domestique de 10 kW jusqu’à la station de 1 MW pour l’industrie, déjà en test sur un site.

Autre pionnier, le californien Brillouin Energy Corporation a fait la démonstration, le 2 novembre dernier, de ses deux réacteurs WET et HHT devant les membres du Congrès américain. « Ce fut l’occasion de montrer que nous sommes proches de la commercialisation de nos produits », commente Robert Godes, président et directeur technique de la société. « Le rendement énergé- tique est d’un facteur 4 [400 %, ndlr] et potentiellement davantage », confie Michael McKrube, directeur jusqu’en 2009 du centre de recherche sur les énergies de SRI International qui, en janvier 2015, a eu accès au laboratoire de la startup et procédé à des tests dans ses propres installations. « Cette transparence crée un climat de confiance nécessaire pour envisager d’industrialiser la technologie de Brillouin Energy », souligne Michael Halem, directeur général de LENR Invest, un fond américano-suisse qui investit également dans les startups LENR Cars, Lenuco LLC et NicHnergy. Reste que, pour l’heure, c’est Brillouin qui figure dans la liste AlwaysOn Global 100 des « 100 entreprises de la Silicon Valley à surveiller de près ». Autre espoir, la société russe New Inflow affirme avoir élaboré une nouvelle théorie scientifique, ainsi que des modèles mathé- matiques capables de simuler les LENR. Une avancée qui lui permet d’obtenir des rendements de 600 % à 800%. ■

ENTRETIEN MICHAEL VANDENBERGHE, DIRECTEUR GÉNÉRAL DE LENR CITIES SA

« LA PHYSIQUE EST À LA VEILLE DE GÉNÉRER DES RUPTURES ÉCONOMIQUES MAJEURES… »

LENR Cities SA est une startup suisse visant à développer des écosystèmes industriels qui favorisent l’adoption des technologies de la fusion froide. Son DG en évoque ici le fabuleux potentiel

LA TRIBUNE – Pourquoi la fusion froide est-elle une révolution?

La force de disruption des technologies de réactions nucléaires à basse énergie (LENR) est si importante qu’elle pourrait profondément perturber les économies et la géopolitique mondiales. En effet, les LENR proposent une énergie propre, abondante, décentralisée et « pervasive »… Que cela signifie-t-il? Demain, nous pourrons faire voler toutes sortes d’objets, transmuter les déchets nucléaires en matériaux inoffensifs, fabriquer des micro- ou nanocentrales aussi bien pour les usines et les maisons que pour les véhicules. La moindre carte électronique embarquera son propre générateur d’énergie. C’est une révolution pour un très grand nombre de produits.

En quoi les écosystèmes que vous voulez créer vont-ils favoriser l’adoption des LENR?

Une technologie ne se diffuse que si le marché l’accepte. Il faut donc proposer des modèles économiques qui en accélèrent l’adoption. D’où l’idée des écosystèmes qui permettent aux acteurs de se rassembler, d’échanger les expériences et mutualiser leurs risques. C’est ce que nous faisons avec Airbus ainsi que dans le cadre du projet NewK qui vise à construire au Royaume-Uni une filière européenne du retraitement des déchets radioactifs. Cette filière réclame de mobiliser énormément d’énergie. En réalité, toutes les industries ont besoin d’énormément d’énergie. Or, celle-ci est chère. Si on modifie cette équation, on transforme radicalement l’industrie et les transports.

Quels sont les blocages à lever?

Tout d’abord, les physiciens sont indispensables mais très rares. Ensuite, on a besoin de matériaux nanostructurés qui sont produits en quantités insuffisantes et manquent de certification. D’ailleurs, il faudra standardiser les composants LENR pour faciliter leur intégration aux produits finaux. Nous entrons dans une ère où la physique sera à l’origine de ruptures majeures. ■ PROPOS RECUEILLIS PAR ERICK HAEHNSEN

Conférence de Jean Paul Bibérian sur la fusion froide

Et pourtant, elle chauffe ! L’aventure de la fusion froide Vidéo ICI

par La Tribune

Illustration CC0 Public Domain Pas d’attribution requise Sans langue de bois

Source URL de l’article

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Auteur : titux

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