Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Traducteur: Baptiste Fesselet Relecteur: Lu GAN

Wow, this is bright.

Wow, c'est lumineux.

It must use a lot of power.

Ça doit utiliser beaucoup d'énergie.

Well, flying you all in here

Et vous faire venir ici par avion a dû en consommer pas mal aussi.

must have cost a bit of energy too.

La planète entière demande beaucoup d'énergie,

So the whole planet needs a lot of energy,

and so far we've been running mostly on fossil fuel.

Et jusque là nous avons surtout consommé des énergies fossiles.

We've been burning gas.

On a brûlé du pétrole.

It's been a good run.

On a fait un beau bout de chemin.

It got us to where we are, but we have to stop.

Ça nous a mené jusqu'ici, mais nous devons nous arrêter.

We can't do that anymore.

On ne peut plus continuer.

So we are trying different types of energy now,

Aujourd'hui on teste des énergies différentes,

alternative energy,

des énergies alternatives,

but it proved quite difficult to find something

mais il est en fait très difficile de trouver

that's as convenient and as cost-effective

une alternative qui soit aussi pratique et rentable

as oil, gas and coal.

que le pétrole, le gaz ou le charbon.

My personal favorite is nuclear energy.

Ma préférée est l'énergie nucléaire.

Now, it's very energy-dense,

Elle est à forte teneur énergétique,

it produces solid, reliable power,

Elle produit une énergie constante et fiable,

and it doesn't make any CO2.

et elle ne rejette pas de CO2.

Now we know of two ways

Nous savons produire de l'énergie nucléaire

of making nuclear energy: fission and fusion.

de deux façons : la fission et la fusion.

Now in fission, you take a big nucleus,

Dans la fission, vous prenez un gros noyau,

you break it in part, in two,

vous le brisez en deux partie, et ça produit beaucoup d'énergie.

and it makes lots of energy,

and this is how the nuclear reactor today works.

C'est comme ça marchent les réacteurs nucléaires aujourd'hui.

It works pretty good.

Ça marche plutôt bien.

And then there's fusion.

Ensuite il y a la fusion.

Now, I like fusion. Fusion's much better.

J'aime la fusion. La fusion, c'est beaucoup mieux.

So you take two small nuclei,

Vous prenez deux petits noyaux,

you put it together, and you make helium,

vous les mettez ensemble et ça fait de l'hélium,

and that's very nice.

et ça c'est super bien.

It makes lots of energy.

Ça crée beaucoup d'énergie.

This is nature's way of producing energy.

C'est la manière dont la nature produit de l'énergie.

The sun and all the stars in the universe

Le soleil et toutes les étoiles de l'univers utilisent la fusion.

run on fusion.

Now, a fusion plant

Aujourd'hui, un réacteur à fusion

would actually be quite cost-effective

serait en fait assez rentable et aussi plutôt sûr.

and it also would be quite safe.

It only produces short term radioactive waste,

Elle ne produit que des déchets radioactifs de court durée,

and it cannot melt down.

et la fusion du réacteur est impossible.

Now, the fuel from fusion comes from the ocean.

Le carburant de la fusion provient de l'océan.

In the ocean, you can extract the fuel

Dans l'océan, vous pouvez l'extraire

for about one thousandth of a cent

pour environ un millième de centime

per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.

par kilowatt-heure, donc c'est vraiment pas cher.

And if the whole planet would run on fusion,

Et si toute la planète utilisait la fusion,

we could extract the fuel from the ocean.

on pourrait extraire le combustible de l'océan.

It would run for billions and billions of years.

Et ça pourrait fonctionner pendant des milliards d'années.

Now, if fusion is so great, why don't we have it?

Alors, si la fusion est si géniale, pourquoi nous ne l'utilisons pas ?

Where is it?

Pourquoi est-ce qu'on en voit pas partout ?

Well, there's always a bit of a catch.

Eh bien, il y a toujours un petit os.

Fusion is really, really hard to do.

La fusion est très, très dure à réaliser.

So the problem is, those two nuclei,

Le problème est que ces deux petits noyaux

they are both positively charged,

sont chargés positivement, et ils ne veulent pas fusionner.

so they don't want to fuse.

They go like this. They go like that.

Ils vont par-ci, ils vont par là.

So in order to make them fuse,

Pour les fusionner, il faut les heurter à grande vitesse ;

you have to throw them at each other with great speed,

and if they have enough speed,

s'ils ont assez de vitesse ils vont contrer la répulsion,

they will go against the repulsion,

they will touch, and they will make energy.

ils vont se toucher et produire de l'énergie.

Now, the particle speed

La vitesse des particules

is a measure of the temperature.

est en fonction de la température.

So the temperature required for fusion

La température requise pour la fusion

is 150 billion degrees C.

est de 150 milliard de degrés Celsius.

This is rather warm,

C'est plutôt chaud,

and this is why fusion is so hard to do.

et c'est pour ça que la fusion est si dure à réaliser.

Now, I caught my little fusion bug

J'ai chopé le virus la fusion

when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,

lorsque j'ai fait mon doctorat, ici, à l'Université de Colombie-Britannique.

and then I got a big job in a laser printer place

Ensuite, j'ai trouvé un boulot dans une entreprise d'impression laser

making printing for the printing industry.

qui travaillait pour le secteur de l'impression.

I worked there for 10 years,

J'y ai travaillé pendant 10 ans,

and I got a little bit bored,

puis j'en ai eu un peu marre,

and then I was 40, and I got a mid-life crisis,

j'ai eu 40 ans et la crise de la quarantaine.

you know, the usual thing:

Vous savez ce que c'est :

Who am I? What should I do?

Qui suis-je ? Que devrais-je faire ?

What should I do? What can I do?

Que devrais-je faire ? Que puis-je faire ?

And then I was looking at my good work,

Et puis j'ai examiné mon bon travail.

and what I was doing is I was cutting the forests

Ce que je faisais, c'était de couper des arbres dans la région

around here in B.C.

and burying you, all of you,

et je vous enterrais, vous tous,

in millions of tons of junk mail.

sous des millions de tonnes de courriers indésirables.

Now, that was not very satisfactory.

Ce n'était pas très satisfaisant.

So some people buy a Porsche.

Certains achètent une Porsche.

Others get a mistress.

D'autres prennent une maîtresse.

But I've decided to get my bit

Mais j'ai décidé de m'impliquer

to solve global warming and make fusion happen.

contre le réchauffement climatique et pour rendre la fusion possible.

Now, so the first thing I did

La première chose que j'ai faite

is I looked into the literature and I see,

a été de regardé dans les livres pour voir

how does fusion work?

comment fonctionne la fusion.

So the physicists have been working on fusion for a while,

Cela fait longtemps que les physiciens travaillent sur la fusion.

and one of the ways they do it

Une de leurs méthodes utilise ce qu'on appelle un tokamak.

is with something called a tokamak.

It's a big ring of magnetic coil,

C'est un grand anneau de bobine magnétique,

superconducting coil,

une bobine supraconductrice,

and it makes a magnetic field

qui crée un champ magnétique

in a ring like this,

dans un anneau de ce genre,

and the hot gas in the middle,

et le gaz chaud au milieu

which is called a plasma, is trapped.

qui est appelé plasma, est emprisonné.

The particles go round and round and round

Les particules tournent sans cesse autour de l'anneau.

the circle at the wall.

Then they throw a huge amount of heat in there

Puis ils chauffent le tout

to try to cook that to fusion temperature.

pour tenter d'atteindre la température de fusion.

So this is the inside of one of those donuts,

Voila l'intérieur de l'un de ces donuts,

and on the right side you can see

sur la droite vous voyez le plasma de fusion.

the fusion plasma in there.

Now, a second way of doing this

Une deuxième manière de faire ça

is by using laser fusion.

est d'utiliser la fusion laser.

Pour cette fusion, prenez une petite balle de ping-pong,

Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,

you put the fusion fuel in the center,

placez le carburant au centre,

and you zap that with a whole bunch of laser around it.

et bombardez le tout avec des lasers.

The lasers are very strong, and it squashes

Les lasers sont très puissants et écrasent la balle à très haute vitesse.

the ping pong ball really, really quick.

And if you squeeze something hard enough,

Et si vous pressez suffisamment fort, ça chauffe,

it gets hotter,

and if it gets really, really fast,

et si ça chauffe très très vite,

and they do that in one billionth of a second,

et eux le font en un milliardième de seconde,

it makes enough energy and enough heat

ça produit assez d'énergie et de chaleur pour faire de la fusion.

to make fusion.

So this is the inside of one such machine.

Voici l'intérieur d'une machine de ce genre.

You see the laser beam and the pellet

Vous pouvez voir les lasers et la balle au centre.

in the center.

Now, most people think that fusion is going nowhere.

La plupart des gens pensent que la fusion ne va nulle part.

They always think that the physicists are in their lab

Ils pensent que les physiciens sont dans leurs labo,

and they're working hard, but nothing is happening.

qu'ils travaillent dur, mais pour rien.

That's actually not quite true.

Mais ce n'est pas tout vrai.

This is a curve of the gain in fusion

Voici le schéma de progression de la fusion

over the last 30 years or so,

au cours des 30 dernières années.

and you can see that we're making now

Vous pouvez voir qu'à présent

about 10,000 times more fusion than we used to

l'on produit 10.000 fois plus de fusion que lorsqu'on a commencé.

when we started.

That's a pretty good gain.

C'est pas mal.

As a matter of fact, it's as fast

C'est même aussi performant que la la légendaire loi de Moore

as the fabled Moore's Law

that defined the amount of transistors

qui déterminait le nombre de transistors

they can put on a chip.

qu'on peut mettre sur une puce.

Now, this dot here is called JET,

Ce point ici s'appelle JET, le Joint European Torus.

the Joint European Torus.

It's a big tokamak donut in Europe,

C'est un gros donut tokamak situé en Europe.

and this machine in 1997

En 1997, cette machine

produced 16 megawatts of fusion power

a généré 16 mégawatts d'énergie de fusion

with 17 megawatts of heat.

à partir de 17 mégawatts de chaleur.

Now, you say, that's not much use,

Vous devez vous dire que ce n'est pas très utile,

but it's actually pretty close,

mais on est en fait assez près du but,

considering we can get

vu qu'on peut maintenant faire 10.000 fois mieux qu'au début.

about 10,000 times more than we started.

The second dot here is the NIF.

Le deuxième point ici est le NIF.

It's the National Ignition Facility.

C'est le National Ignition Facility.

It's a big laser machine in the U.S.,

C'est une grande machine laser aux États-Unis,

and last month they announced

et le mois dernier ils ont annoncé à grand bruit

with quite a bit of noise

that they had managed to make more fusion energy

qu'ils ont produit plus d'énergie de fusion

from the fusion

avec la fusion

que l'énergie qu'ils ont introduit au centre de la balle de ping-pong.

than the energy that they put in the center of the ping pong ball.

Now, that's not quite good enough,

Mais ce n'est pas vraiment suffisant, car le laser qui a apporté l'énergie

because the laser to put that energy in

was more energy than that,

consommait encore plus d'énergie, mais c'était pas mal du tout.

but it was pretty good.

Now this is ITER,

Voici à présent l'ITER,

pronounced in French: EE-tairh.

Prononcé en français "i-tère".

So this is a big collaboration of different countries

C'est une grande collaboration entre de nombreux pays

that are building a huge magnetic donut

qui construisent un gros donut magnétique dans le sud de la France,

in the south of France,

and this machine, when it's finished,

et quand il sera terminé,

will produce 500 megawatts of fusion power

il produira 500 megawatts d'énergie de fusion

with only 50 megawatts to make it.

avec seulement 50 megawatts pour la produire.

So this one is the real one.

Ça c'est du sérieux. Ça va marcher.

It's going to work.

That's the kind of machine that makes energy.

C'est le genre de machine qui produit de l'énergie.

Now if you look at the graph, you will notice

En regardant le graphique vous remarquerez

that those two dots are a little bit

que ces deux points sont un peu à droite de la courbe.

on the right of the curve.

We kind of have fallen off the progress.

Le progrès a un peu ralenti.

Actually, the science to make those machines

En réalité, nous avions la technologie pour créer ces machines à temps,

was really in time

et ainsi produire de la fusion et coïncider avec courbe.

to produce fusion during that curve.

However, there has been a bit of politics going on,

Mais des questions politiques sont intervenues,

and the will to do it was not there,

et la volonté n'y était pas.

so it drifted to the right.

Donc le point a dérivé à droite.

ITER, for example, could have been built

Par exemple ITER aurait pu être construit en 2000 ou 2005,

in 2000 or 2005,

but because it's a big international collaboration,

mais vu la taille de la collaboration internationale

the politics got in and it delayed it a bit.

la politique s'en est mêlée et ça a pris du retard.

For example, it took them about three years

Par exemple, ils ont mis trois ans pour décider de son emplacement.

to decide where to put it.

Now, fusion is often criticized

On reproche souvent à la fusion d'être un peu trop chère.

for being a little too expensive.

Yes, it did cost

Certes, ça a couté un ou deux milliards de dollars par an

a billion dollars or two billion dollars a year

to make this progress.

pour obtenir ce progrès.

But you have to compare that to the cost

Mais il faut le comparer à ce qu'a coûté la loi de Moore.

of making Moore's Law.

That cost way more than that.

Elle a coûté bien plus que ça.

The result of Moore's Law

Le résultat de la loi de Moore

is this cell phone here in my pocket.

est ce portable que j'ai dans ma poche.

This cell phone, and the Internet behind it,

Ce portable et l'Internet qui va avec

cost about one trillion dollars,

ont coûté environ mille milliard de dollars

just so I can take a selfie

et ce, pour que je puisse prendre un selfie

and put it on Facebook.

et le poster sur Facebook.

Then when my dad sees that,

Comme ça mon père sera très fier lorsqu'il le verra.

he'll be very proud.

We also spend about 650 billion dollars a year

On dépense aussi environ 650 milliards de dollars par an

in subsidies for oil and gas

pour subventionner le pétrole et le gaz

and renewable energy.

et les énergies renouvelables.

Now, we spend one half of a percent of that on fusion.

Pour la fusion, on dépense un demi pour-cent de ça.

So me, personally, I don't think it's too expensive.

Alors personnellement, je ne la trouve pas trop chère.

I think it's actually been shortchanged,

Je pense même qu'elle s'est fait avoir

considering it can solve all our energy problems

vu qu'elle pourrait résoudre proprement nos problèmes d'énergie

cleanly for the next couple of billions of years.

pour les quelques milliards d'années à venir.

Now I can say that, but I'm a little bit biased,

Je dis ça mais je suis pas très impartial,

parce que j'ai créé une entreprise de fusion

because I started a fusion company

and I don't even have a Facebook account.

et je n'ai même pas de compte Facebook.

So when I started this fusion company in 2002,

Lorsque j'ai créé mon entreprise en 2002,

I knew I couldn't fight with the big lads.

je savais que je ne pouvais pas rivaliser avec les grands.

They had much more resources than me.

Ils ont bien plus de ressources.

So I decided I would need to find a solution

Donc j'ai décidé de trouver une solution moins chère et plus rapide.

that is cheaper and faster.

Now magnetic and laser fusion

Les fusions laser et magnétique sont de belles machines.

are pretty good machines.

They are awesome pieces of technology,

De la superbe technologie,

wonderful machines, and they have shown

merveilleuses machines, qui ont prouvé que la fusion est réalisable.

that fusion can be done.

However, as a power plant,

Cependant, en tant que centrales,

I don't think they're very good.

je ne pense pas qu'elle soient si bien.

They're way too big, way too complicated,

Elles sont bien trop grandes et compliquées.

way too expensive,

Bien trop chères.

and also, they don't deal very much

Et elles ne se préoccupent pas vraiment de l'énergie de fusion.

with the fusion energy.

When you make fusion, the energy comes out

Avec la fusion, l'énergie se dégage sous forme de neutrons,

as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.

des neutrons rapides sortent du plasma.

Those neutrons hit the wall of the machine.

Ces neutrons heurtent les parois de la machine.

It damages it.

Ça l'abîme.

And also, you have to catch the heat from those neutrons

Et il faut récupérer la chaleur de ces neutrons

and run some steam to spin a turbine somewhere,

et injecter de la vapeur pour faire tourner une turbine.

and on those machines,

it was all a bit of an afterthought.

En fait pour ces machines, tout ça était secondaire.

So I decided that surely there is a better way of doing that.

Donc je me suis dis qu'il devait y avoir une meilleure méthode.

So back to the literature,

Dans la littérature

and I read about the fusion everywhere.

on parle de la fusion un peu partout.

One way in particular attracted my attention,

Une méthode en particulier a attiré mon attention.

and it's called magnetized target fusion,

Elle s'appelle la Fusion à Cible Magnétisée,

or MTF for short.

ou FCM.

Now, in MTF, what you want to do

Avec la FCM, ce que vous faites

is you take a big vat

c'est prendre une grande cuve

and you fill that with liquid metal,

que vous remplissez avec du métal en fusion.

and you spin the liquid metal

Puis vous le faites tourner pour former un tourbillon au centre,

to open a vortex in the center,

a bit like your sink.

un peu comme votre évier,

When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.

en enlevant le bouchon ça fait un tourbillon.

And then you have some pistons driven by pressure

Puis vous avez des pistons, actionnés par pression

that goes on the outside,

situés à l'extérieur,

and this compresses the liquid metal

et qui compressent le métal en fusion autour du plasma.

around the plasma, and it compresses it,

it gets hotter, like a laser,

Ainsi ça chauffe, comme un laser, et ça fait de la fusion.

and then it makes fusion.

So it's a bit of a mix

C'est un peu un mix entre la fusion magnétisée

between a magnetized fusion

and the laser fusion.

et la fusion laser.

So those have a couple of very good advantages.

Cet ensemble possède de très bons avantages.

The liquid metal absorbs all the neutrons

Le métal en fusion absorbe tous les neutrons

and no neutrons hit the wall,

et aucun neutron ne heurte les parois,

and therefore there's no damage to the machine.

on évite ainsi d'endommager la machine.

The liquid metal gets hot,

Le métal en fusion chauffe,

so you can pump that in a heat exchanger,

on le pompe avec un échangeur thermique,

make some steam, spin a turbine.

et on fait de la vapeur qui actionne une turbine.

So that's a very convenient way of doing

C'est une manière commode de le faire.

this part of the process.

And finally, all the energy to make the fusion happen

Finallement, toute l'énergie nécessaire à la fusion

comes from steam-powered pistons,

provient des pistons à vapeur,

which is way cheaper than lasers

ce qui est beaucoup moins cher que les lasers

or superconducting coils.

ou les bobines supraconductrices.

Now, this was all very good

Tout ça est très bien,

except for the problem that it didn't quite work.

sauf que ça n'a pas vraiment marché.

(Laughter)

(Rires)

There's always a catch.

Il y a toujours un os.

So when you compress that,

Lorsque vous compressez le tout, la plasma refroidit

the plasma cools down

plus vite que la compression ne le chauffe.

faster than the compression speed,

so you're trying to compress it,

Vous tentez de compresser,

but the plasma cooled down and cooled down and cooled down

mais le plasma refroidit et refroidit

and then it did absolutely nothing.

et vous n'obtenez absolument rien.

So when I saw that, I said, well, this is such a shame,

En voyant ça, je me suis que c'était dommage,

because it's a very, very good idea.

car c'est vraiment une bonne idée.

So hopefully I can improve on that.

Je devrais pouvoir l'améliorer.

So I thought about it for a minute,

J'y ai donc réfléchi une minute,

and I said, okay, how can we make that work better?

et je me suis demandé comment faire.

So then I thought about impact.

Et puis j'ai pensé à l'impact.

What about if we use a big hammer

Si on utilisait un gros marteau,

and we swing it and we hit the nail like this,

et qu'on frappait comme sur des clous, comme ça,

in the place of putting the hammer on the nail

au lieu de poser le marteau sur le clou

and pushing and try to put it in? That won't work.

et de le pousser, d'essayer de le faire entrer ?

So what the idea is

L'idée, c'est d'utiliser le principe de l'impact.

is to use the idea of an impact.

So we accelerate the pistons with steam,

On accélère les pistons avec de la vapeur,

ce qui prend un peu de temps,

that takes a little bit of time,

but then, bang! you hit the piston,

et puis bang ! on frappe le piston,

and, baff!, all the energy is done instantly,

et paf ! toute l'énergie se produit instantanément,

down instantly to the liquid,

et se transfère dans le liquide, ce qui compresse le plasma bien plus vite.

and that compresses the plasma much faster.

So I decided, okay, this is good, let's make that.

Je me suis dis : ça c'est bien, faisons-le.

So we built this machine in this garage here.

Donc nous avons construit cette machine dans ce garage, là.

We made a small machine

Une petite machine d'où nous avons pu tirer quelques neutrons,

that we managed to squeeze

a little bit of neutrons out of that,

and those are my marketing neutrons,

et ces neutrons m'ont servi d'argument de vente,

and with those marketing neutrons,

et avec ces arguments,

then I raised about 50 million dollars,

j'ai pu lever environ 50 millions de dollar,

and I hired 65 people. That's my team here.

et j'ai embauché 65 personnes. Ça c'est mon équipe.

And this is what we want to build.

Et voici notre projet.

Ça va être une grande machine d'environ 3 mètres de diamètre,

So it's going to be a big machine,

about three meters in diameter,

avec du plomb liquide qui tourne à l'intérieur,

liquid lead spinning around,

big vortex in the center,

un gros tourbillon au milieu,

put the plasma on the top and on the bottom,

on met le plasma en haut et en bas,

piston hits on the side,

des pistons frappent les côtés,

bang!, it compresses it,

bang !, ça le compresse,

and it will make some energy,

ça produira de l'énergie,

and the neutron will come out in the liquid metal,

et les neutrons entreront dans le métal en fusion,

going to go in a steam engine and make the turbine,

qui ira dans une machine à vapeur faire tourner la turbine

and some of the steam will go back

et une partie de la vapeur reviendra pour actionner le piston.

to fire the piston.

We're going to run that about one time per second,

Nous ferons ça une fois par seconde,

and it will produce 100 megawatts of electricity.

et ça produira 100 mégawatts d'électricité.

Okay, we also built this injector,

On a aussi construit cet injecteur qui produit le plasma de départ.

so this injector makes the plasma to start with.

It makes the plasma at about

Il le produit à la douce température d'environ 3 million de degrés C.

a lukewarm temperature of three million degrees C.

Unfortunately, it doesn't last quite long enough,

Malheureusement, il ne dure pas assez.

so we need to extend the life of the plasma a little bit,

Nous avons besoin d'allonger la durée de vie du plasma.

but last month it got a lot better,

Mais on a bien progressé le mois dernier,

so I think we have the plasma compressing now.

et je pense que nous maîtrisons maintenant la compression du plasma.

Then we built a small sphere, about this big,

Puis on a créé une sphère d'à peu près cette taille,

14 pistons around it,

entourée de 14 pistons qui compresseront le liquide.

and this will compress the liquid.

However, plasma is difficult to compress.

Cependant, le plasma est difficile à compresser.

When you compress it,

Quand on le compresse, il a tendance à se tordre comme ça,

it tends to go a little bit crooked like that,

so you need the timing of the piston

donc la synchronisation des pistons doit être excellente.

to be very good,

and for that we use several control systems,

Et pour ça nous utilisons des systèmes de contrôle

which was not possible in 1970,

qui n'existaient pas en 1970.

but we now can do that

Mais aujourd'hui la nouvelle électronique rend tout ça possible.

with nice, new electronics.

So finally, most people think that fusion

Pour finir, la plupart des gens pensent que la fusion

is in the future and will never happen,

appartient au futur et n'arrivera jamais.

but as a matter of fact, fusion is getting very close.

Mais en vérité, la fusion se rapproche.

We are almost there.

On y est presque.

The big labs have shown that fusion is doable,

Les grands labos ont montré qu'elle était faisable,

and now there are small companies that are thinking about that,

et maintenant des petites entreprises y pensent

and they say, it's not that it cannot be done,

et disent : certes, ce n'est pas impossible,

but it's how to make it cost-effectively.

mais il faut que ce soit rentable.

General Fusion is one of those small companies,

General Fusion est l'une d'entre elles.

and hopefully, very soon, somebody, someone,

et j'espère que bientôt quelqu'un résoudra le problème,

will crack that nut,

and perhaps it will be General Fusion.

et peut-être que ce sera General Fusion. Merci beaucoup.

Thank you very much.

(Applause)

(Applaudissement).