Le défi de demain en matière d’énergie, c’est la fusion nucléaire !
Une question ambitieuse
Est-il possible d’obtenir une source d’énergie inépuisable ? L’homme peut-il générer de l’énergie de manière infinie ?
La réponse est oui, cela est possible si l’on trouve le moyen de rapprocher deux noyaux qui ont tendance naturellement à se repousser. Si la fission est contrôlée depuis longtemps pour la production d'électricité, ce n'est pas le cas de la fusion.
Un principe inspiré du soleil
La réaction est difficile à réaliser car il faut maîtriser sur terre la fusion de noyaux légers, tels que le deutérium et le tritium, ce qui ouvrirait la voie à des ressources en énergie quasiment illimitées.
Au cœur du soleil, où la température atteint 15 millions de degrés, les noyaux d'hydrogène entrent en collision à des vitesses très élevées. En fusionnant, les noyaux d'hydrogène donnent naissance à un noyau d'hélium. Chaque seconde, le soleil transforme 600 millions de tonnes d'hydrogène en hélium, libérant ainsi une gigantesque quantité d'énergie.
Faute de pouvoir disposer, sur terre, de l'intensité de la force gravitationnelle à l'œuvre au cœur des étoiles, une nouvelle approche a été développée pour réaliser des réactions de fusion.
La réaction de fusion la plus efficace réalisable en laboratoire est celle de deux isotopes de l'hydrogène (H) : le deutérium (D) et le tritium (T). La réaction de fusion D-T est celle qui permet d'obtenir le gain énergétique le plus élevé aux températures les plus « basses ». Mais elle exige des températures de 150 millions de degrés, soit dix fois plus que la réaction H-H qui se produit au cœur du soleil. Or à cette température, le gaz se transforme en plasma. Ainsi, les plasmas constituent un environnement dans lequel les éléments légers peuvent fusionner et produire de l'énergie.
Cet enjeu considérable a mené les communautés scientifiques nationales et internationales à lancer plusieurs projets d'envergure. Nous avons choisi de vous parler du projet ITER, car il est considéré comme un des plus grands projets de recherche de ce début de siècle.
Le projet ITER
Lancé en 2006, avec une durée de 35 ans, le projet ITER est l’un des projets les plus importants avec la participation d’une importante communauté scientifique, avec un effectif en 2010 de 500 personnes. Cet effectif devrait atteindre 1000 personnes lors de la phase opérationnelle du projet. Ce projet d’envergure internationale, impliquant 34 pays différents pour son financement, son organisation et ses membres, vise à reproduire un soleil en laboratoire. Il est situé dans le Sud de la France, à Cadarache.
Dans le cas d'ITER, la réaction de fusion se produira dans un tokamak, une machine qui utilise des champs magnétiques pour confiner et contrôler le plasma chaud. Cette installation est donc capable de produire les conditions nécessaires pour obtenir une énergie de fusion. Ci-dessous, le plus grand tomawak au monde imaginé par ITER :
Des problèmes budgétaires
Cependant, le projet rencontre des problèmes de financement et le chantier prend du retard. Initialement estimé à 6 milliards d’euros, le budget total a été réévalué en 2010 à 16 milliards d’euros ! L’Europe, qui finance le projet à hauteur de 45%, a vu son budget passer de 2.7 milliards d’Euros à 7.7 milliards. Pourquoi une telle envolée ? Le coût des matières premières et des soucis de gouvernance. Face à ces investissements colossaux qui ne cessent d’augmenter, certains demandent l’arrêt du projet.
Un projet trop ambitieux ?
Les inconvénients majeurs de la fission nucléaire sont le coût de l’uranium et la dangerosité du processus (on se souvient en particulier de Tchernobyl).
Une question éthique qui se pose est : pourquoi lancer un nouveau projet nucléaire comme ITER, qui coûte des milliards d´euros et qui est le fruit d'une collaboration entre les grandes puissances nucléaires (Etats-Unis, UE, Russie, Japon, Corée du Sud, Inde et Chine) et ne pas plus investir dans les projets sur les énergies renouvelables et la pollution environnementale ? La motivation des pays participants réside peut-être dans leur volonté de prendre de l´avance pour être énergétiquement indépendant à l´avenir.
Les promesses d’une énergie inépuisable obtenue grâce à un procédé plus doux, résultant du mariage de deux noyaux isotopes de l’hydrogène, ne suffisent pas à garantir le succès du projet. En effet, personne ne peut à ce jour garantir que cela marchera.
Voici deux vidéos sur le projet ITER :
L´équipe Hi!Tech
Sources :
Magazine « La recherche », octobre 2010, numéro 445
http://www.itercad.org/projet_3.php
http://www.lexpress.fr/actualite/sciences/le-projet-iter-au-ralenti_901248.html
http://www.iter.org/fr/sci/whatisfusion






