Fusion nucléaire: pourquoi les Européens ont (pour une fois) un bon coup à jouer

Un pas de géant pour la science. La fusion nucléaire est devenue un petit peu plus une réalité hier, suite à l’établissement d’un nouveau record par le réacteur expérimental JET. La fusion nucléaire ou l’immense espoir d’une énergie infinie.

Pourquoi est-ce important ?

La fusion nucléaire est le contraire de la fission nucléaire. Plutôt que de décomposer de l'uranium, les scientifiques fusionnent deux isotopes - le deutérium et le tritium - pour former de l'hélium, à l'instar de la réaction qui se produit dans notre soleil. La fusion nucléaire n'a besoin que de très peu de combustible (présent en très grande quantité), produit très peu de déchets nucléaires et n'émet pas du tout de carbone. C'est une technologie également beaucoup plus sûre.

En plein contexte de crise énergétique, une percée scientifique sur la fusion nucléaire a fait les gros titres de la presse. Depuis quelques mois, les progrès scientifiques sur le Graal de l’énergie se multiplient, aux États-Unis ou en Chine, mais c’est bien en Europe que le pas le plus déterminant a été accompli.

Des chercheurs européens du Joint European Torus (Jet), situé, ironie du sort, au Royaume-Uni, près d’Oxford, ont doublé la production d’énergie issue d’une expérience de fusion nucléaire. Concrètement, 59 mégajoules, soit l’équivalent de deux kilos de charbon, ont été produits durant cinq secondes.

Si les nouvelles technologies peuvent aller très vite, la science avance elle très lentement, c’est particulièrement vrai dans le cas de la fusion nucléaire. Le précédent record datait de 1997, il y a 25 ans, et l’expérience n’avait duré que 0,15 seconde pour 22 mégajoules. Car rien n’est simple: au sein du tokamak, sorte de donuts bourré d’aimants, la température doit monter à… 150 millions de degrés Celsius, dix fois plus qu’au centre du soleil.

Voici l’intérieur du Tokamak de Jet – UKAEA.

L’atout européen

Les Européens ont un très bon coup à jouer. Car en France est basé l’ITER, le plus grand projet scientifique international depuis la mission Apollo. Un projet qui défie les frontières, avec notamment la participation des États-Unis, de la Chine et de la Russie. Mais ce sont bien les pays de l’Union européenne qui assurent la plus grande contribution à hauteur de 50% du budget.

Régulièrement, les États-Unis émettent la possibilité de retirer leurs billes, pas satisfaits du management, essentiellement européen, ou de l’avancée du projet qui a débuté en 2007, même si l’idée originelle est soviétique et date de 1985, quand Mikhaïl Gorbatchev a présenté le projet à François Mitterrand. Les Américains, comme les Russes et les Chinois ont leurs propres réacteurs expérimentaux, mais aucun qui n’est aussi sécurisé que JET ou qui arriverait à la cheville du futur ITER.

Le tokamak d’ITER, le réacteur qui devrait précèder les prochains vrais réacteurs à fusion nucléaire, se construit, petit à petit, mais les premières expériences concrètes avec du deutérium-tritium ne sont pas attendues avant 2035. À terme, l’ITER sera bien plus imposant et moderne que le JET, construit dans les années 70. Il porte donc d’énormes ambitions. De 5 secondes, le prochain objectif sera de passer à 5 minutes, puis 5 heures, vers l’infini.

L’Europe bénéficie d’une grande expertise sur son sol. Avec pas moins de 4.800 ingénieurs et techniciens. Le projet européen EU-DEMO pense déjà au prédesign de ce que pourraient être les futurs réacteurs à fusion nucléaire. Il faudra se montrer patient toutefois: la Commission européenne vise 2050, au mieux 2040, pour la mise en place de tels réacteurs. La fusion nucléaire s’intègrerait dans un mix énergétique, pas question de mettre tous ses œufs dans le même panier.

Attention à la déception

Consommation d’énergie sans limites ? De quoi permettre à toute la population terrestre de connaitre des conditions de vie occidentales ? Attention à la déception. Pour l’heure, le seuil d’ignition n’a jamais été atteint. C’est-à-dire de produire plus d’énergie qu’on en injecte: avec le JET, on a obtenu 10 à 15 mégawatts de chaleur dégagée, mais on en a injecté 40 dans le plasma.

Une déception à la hauteur de l’espoir que cette technologie suscite: 1 kg de combustible équivaut à 10.000 tonnes de charbon. On pourrait chauffer un ménage durant plusieurs décennies avec l’équivalent de combustibles qui tiendraient dans un verre.

Autre espoir qui indique que la fusion nucléaire n’est peut-être pas une utopie: le secteur privé qui investit comme jamais dans la fusion nucléaire. Sur les 35 entreprises de fusion nucléaire dans le monde, 18 ont reçu ensemble 1,8 milliard de dollars de fonds privés. Alors que jusque-là, il s’agissait uniquement de fonds publics, le projet ITER ayant déjà avalé 30 milliards de dollars.

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