Lune et Hélium 3, la source d’énergie du futur ?
Jeudi, 05 novembre 2009 | 
Tags: Lune, physique | Catégorie: Scientifiction | 
Guillaume | 
5 commentairesDans le film Moon de Duncan Jones, une société minière exploite les ressources en Hélium-3 de la Lune comme source énergétique du futur. Mais d’où vient ce scénario et tient-il la route ? Je vous propose d’en savoir un peu plus sur ce que nos arrière-petits enfants appelleront peut-être l’or lunaire !
L’hélium 3 est un isotope non-radioactif de l’hélium. En chimie, il s’écrit 3He. L’hélium est présent naturellement sous la forme de deux isotopes : 4He, le plus fréquent sur Terre (99%), possède deux neutrons et deux protons, tandis que 3He ne possède qu’un seul neutron et deux protons.
Cet isotope pourrait servir de carburant dans les futures centrales à fusion contrôlée. En présence de deutérium (2H, isotope stable de l’hydrogène présent en abondance dans les océans), 3 grammes d’hélium-3 pourraient réagir pour produire 18.4 MeV d’énergie. Cette réaction nucléaire a le très net avantage d’être propre et non radioactive : les seuls produits d’une telle réaction sont de l’hélium naturel 4He et des protons. Voici pour les plus curieux d’entre-vous un schéma de cette transformation :
Pourquoi aller chercher de l’hélium-3 sur la Lune ? Parce que notre satellite naturel regorge d’hélium-3, alors que la Terre en est très dépourvue. L’hélium-3 naturel nous provient du vent solaire. Mais repoussé par le champ magnétique terrestre, il s’accumule à la surface de la Lune. Son exploitation serait des plus intéressantes, puisque 25 tonnes d’hélium-3 suffiraient à satisfaire la demande énergétique annuelle de l’Union Européenne et des Etats-Unis ! Cependant, la concentration à la surface lunaire reste faible : de l’ordre de 0,01 ppm dans ses roches. Restons tout de même optimistes : il y aurait à peu près un million de tonnes d’hélium-3 à la surface de la Lune.
Reste que les défis technologiques à surmonter, avant que l’exploitation de cette ressource minière et son utilisation dans des centrales à fusion nucléaire deviennent possibles, pourraient refroidir certains entrepreneurs visionnaires. Mais la société d’aérospatiale russe RKK Energiya n’a pas froid aux yeux : sa direction a ainsi annoncé en 2006 que l’hélium-3 lunaire pourrait être une ressource économique potentielle d’ici 2020. Notons également que l’hélium-3 pourrait servir de carburant aux moteurs à fusion de vaisseaux spatiaux : c’est le concept du fameux Projet Daedalus, qui permettrait théoriquement d’atteindre l’étoile de Barnard en 50 ans. Peut-être que les promesses de l’hélium-3 relanceront notre intérêt pour la conquête spatiale !
« Son exploitation serait des plus intéressantes, puisque 25 tonnes d’hélium-3 suffiraient à satisfaire la demande énergétique de l’Union Européenne et des Etats-Unis ! »
Voilà qui nécessite une précision, la demande énergétique de l’UE et des USA pour quelle durée ? Un an ? Un mois ?
Article toujours très intéressant sinon, comme d’habitude.
Si le projet « Parom » vois le jour en remplacement du vieillissant « Progress » le transport ne serait plus à priori un problème. Nous passerions d’une charge utile de 2.5 tonnes à 30 Tonnes. Reste par contre à régler les soucis essentiels que sont les coûts d’exploitation et l’exploitation technique proprement dite. Jusqu’à ce jour les derniers calculs et projections effectués ne permettent pas d’envisager l’exploitation de l’Helium 3 Lunaire, rendu bien plus cher par tous les coûts induits que nos systèmes de production actuels.
@ Efelle : merci de l’avoir relevé, c’est la consommation énergétique annuelle (et contemporaine).
@ El Jc : en effet, les Russes ont beaucoup parié voici quelques années sur une prospection de l’hélium-3 lunaire; y parviendront-ils malgré les défis technologiques et budgétaires ? Tout ceci me semble de premiers coups de projecteur vers une ressource de la fin de notre siècle.
Vous semblez oublier qu’on ne maitrise pas actuellement la fusion nucléaire
De même que l’exploitation de l’helium-3 lunaire ne sera réalisable que dans plusieurs décennies, cela devrait laisser le temps de roder la fusion nucléaire (si on donne vraiment les moyens financiers au projet…). Nos petits enfants parleront probablement d’or lunaire pour l’hélium-3 et la fusion, cela nous laisse pas mal de marge temporelle