Où en est la fusion nucléaire ?

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La fusion nucléaire est une technologie qui, si on parvenait à la maîtriser, nous permettrait de générer d’immenses quantités d’énergie contre une infime part de déchets radioactifs, presque inexistante et beaucoup moins dangereuse que ceux générés par la fission nucléaire actuellement utilisée dans les centrales du monde entier. Si cette technologie est si incroyable qu’elle n’y paraît, pourquoi n’est-elle pas encore en vigueur ? Petit tour d’horizon de la situation dans cet épisode.

Avant toute chose, il faut savoir qu’il existe deux façons d’utiliser l’énergie nucléaire : la fusion et la fission comme je viens de vous le dire. La fission, qui est la technique utilisée actuellement dans les centrales nucléaires du monde entier consiste à casser des atomes d’uranium en d’autres petits atomes, ce qui libère une quantité d’énergie très importante, laquelle est ensuite transformée en électricité. La fusion, comme son nom l'indique, est le procédé inverse. On transforme des atomes légers en des atomes plus lourds pour libérer de l’énergie. Sur le papier, maîtriser la fusion permettrait de produire de l’énergie éternellement et en quantité phénoménale sans créer d’importants déchets radioactifs. Sauf que la réalité est un peu plus complexe.

Aujourd’hui, tout le problème de la fusion nucléaire réside dans son gain d’énergie. En d’autres termes, il faut que la fusion génère plus d’énergie que l’énergie dépensée pour faire fonctionner le réacteur. Concrètement, le record actuel a été obtenu en 1997 par le laboratoire JET au Royaume-Uni, où une puissance de 16 mégawatts a été générée… sauf que le réacteur a nécessité 23 mégawatts pour être mise en route, soit un gaspillage de 7 mégawatts. Dans le détail, deux méthodes sont à ce jour utilisées pour générer de l’électricité via fusion nucléaire : le confinement magnétique et le confinement inertiel. Historiquement, c’est le confinement magnétique qui fédère le plus les scientifiques. Cette technique consiste à utiliser des aimants puissants pour confiner le combustible appelé plasma durant un long moment. Le confinement inertiel lui n’est apparu que plus tard et utilise des lasers pour arriver au même résultat, mais consomme beaucoup plus d’énergie pour fonctionner.

Ses deux méthodes ont donné naissance à plusieurs configurations, dont les plus efficaces aujourd’hui reprennent le système de confinement magnétique… Toutes vous les présenter nous prendrait plusieurs épisodes, alors permettez-moi simplement de vous parler de la plus populaire de toute : le tokamak, inventé au milieu des années 60 en URSS. Sans rentrer dans le détail, c’est également cette configuration qui a été choisie par Iter, le réacteur de démonstration en construction dans le sud de la France. Son objectif est de démontrer un gain de 10. Autrement dit, si le plasma est chauffé par 50 mégawatts, la puissance générée par la fusion devrait être de 500 mégawatts. 35 pays sont actuellement investis dans ce projet et les premières démonstrations sont attendues pour dans minimum 15 ans. Et oui, développer ne serait-ce qu’un réacteur fonctionnel prend beaucoup de temps. D’après les prévisions scientifiques les plus optimistes, les premiers réacteurs fonctionnels pourraient entrer en fonction aux cours de la décennie 2030 et donc jouer un rôle très important après 2050, soit dans la 2e partie du 21e siècle.



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