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L'amenuisement inéluctable de nos réserves énergétiques fossiles,
amènent scientifiques et dirigeants à s'interroger sur la nature
des ressources qui seront capables de répondre aux besoins énergétiques
de la planète d'ici la fin du siècle. En 2050, la population mondiale
devrait atteindre plus de 12 milliards d'individus. D'ores et
déjà il apparaît qu'il sera très difficile de répondre à leurs
besoins énergétiques si l'on continue à favoriser les énergies
fossiles. La plupart des spécialistes du secteur s'accordent à
dire que l'on a exploité plus de la moitié de ces réserves (connues).
On entend par énergie fossiles, le charbon, le pétrole et le gaz
naturel, trois matières premières issues de la matière vivante,
végétale ou animale. Aujourd'hui, l'énergie nucléaire est une
des voies explorées pour répondre à la demande.
L'hélium-3 est l'isotope non radioactif de l'hélium et qui peut
être utilisé pour la fusion nucléaire. Cet élément bien que très
rare sur la Terre, se trouve en abondance sur la Lune. On le sait,
car les échantillons du sol ramenés lors des missions Apollo ont
démontré sa présence.
Les scientifiques estiment qu'environ 1 million de tonnes d'hélium-3
se trouvent sur la Lune. Il est incorporé au régolite ou enfoui
très près de la surface. Ce chiffre peut paraître dérisoire au
regard des quantités de pétrole encore enfouies sous Terre, mais
quand on sait qu'un million de tonnes peut fournir l'énergie nécessaire
à la planète pendant des centaines d'années, on relativise sur
ces faibles quantités. Ainsi, 25 tonnes d'Hélium-3 sont suffisantes
pour répondre aux besoins énergétiques des Etats-Unis pendant
une année. En raison de sa rareté, la tonne d'hélium-3 est estimée
à quelque 4 milliards de dollars.
Fusion nucléaire
L'hélium-3 pourrait devenir dans le futur le carburant privilégié
des centrales nucléaires à fusion contrôlée, un des deux types
de réaction thermonucléaire, permettant de produire des quantités
phénoménales d'énergie sans la moindre pollution ni radioactivité.
L'hélium-3 ne produit aucun déchet ou sous-produit radioactif.
Il s'agit d'un processus où deux noyaux atomiques s'assemblent
pour former un noyau plus lourd. La fusion de noyaux légers dégage
d'énormes quantités d'énergie provenant du défaut de masse. Cette
réaction est à l'œuvre dans les étoiles, où la fusion de l'hydrogène
en hélium fournie l'énergie du Soleil. Si la fusion a pu être
utilisée dans les bombes H, il n'existe pas pour l'instant d'applications
industrielles de la fusion pour la production d'électricité. Mais
le projet ,
récemment décidé, doit explorer les technologies nécessaires à
ce nouveau mode de production d'énergie.
Reste que la température de fusion de l'hélium 3 est dix fois
plus élevée que pour la fusion conventionnelle. En conséquence,
l'hélium 3 paraît moins probable que les autres réactifs pour
usage pour générer la fusion contrôlée, mais peut-être pas sur
le long terme.
Noter que l'hélium-3 s'obtient en pratique de la désintégration
du tritium, isotope instable de l'hydrogène utilisé principalement
dans les armes nucléaires.
Origine de l'hélium-3
Si certains éléments, comme l'hydrogène ou le deutérium, se sont
formés lors du Big Bang, ce n'est pas le cas de l'hélium-3 qui
se forme à l'intérieur des étoiles. Dans le cas du Système Solaire,
sa présence sur la Lune s'explique par le vent solaire, un flux
de particules ionisées produite par le Soleil , qui le dépose
à la surface de la Lune. Son accumulation sur la Lune, alors que
le champ magnétique de notre Terre le repousse et le rend rarissime,
s'explique par l'absence d'atmosphère autour de la Lune. La très
faible gravité de la Lune devrait facilité sa dispersion dans
le milieu interplanétaire. Mais l'absence d'atmosphère fait que
la Lune depuis sa formation est continuellement bombardée par
des météorites de toutes tailles, de sorte que l'hélium-3 est
mélangé au régolite de la surface lunaire.
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