Retards dans le projet Iter et coûts croissants

Depuis ses premiers travaux en 2010, Iter, le grand chantier expérimental pour la fusion nucléaire, a rencontré de nombreux obstacles. Initialement prévus pour 2020, les premiers tests n’auront pas lieu avant 2025, un nouveau retard imputable notamment à la crise du Covid-19. Malgré cela, Iter espère atteindre un plasma chaud, stable et constant d’ici 2035.

L’un des principaux soucis concerne également l’aspect financier. Le budget initial, fixé à 4,5 milliards d’euros, a été multiplié par quatre en quinze ans. Aujourd’hui estimé à plus de 20 milliards d’euros, ce coût pourrait encore être sous-estimé selon certaines personnes sceptiques quant à la fusion nucléaire, comme le journaliste Steven Krivit ou le physicien Thiéry Pierre. En outre, le coût du démantèlement lorsque Iter aura terminé sa mission n’est pas encore précisément annoncé. Néanmoins, cela ne freine pas l’engouement mondial pour la fusion nucléaire.

Maîtriser le plasma pour réussir la fusion nucléaire

Afin d’amener l’énergie de fusion nucléaire industrielle en Europe, la feuille de route EUROfusion établit depuis 2013 des lignes directrices sur le sujet. Pour les scientifiques, il s’agit avant tout de réussir à contrôler un plasma chaud et constant, adapté à une exploitation.

Dans ce contexte, plusieurs pays travaillent conjointement avec Iter sur différents aspects de la fusion nucléaire. Parmi les expériences menées figurent celles des tokamaks Joint European Torus (JET) en Angleterre et JT-60SA au Japon :

• JET teste la combustion deutérium-tritium pour Iter
• JT-60SA se concentre sur le développement de régimes d’exploitation optimisés ; la stabilité et le contrôle du plasma ; le transport et la contention des particules ; le comportement des particules haute énergie ; la physique des bords du plasma et la zone piédestal ; l’intéraction plasma-mur ; l’ingénierie de la machine de fusion ; et les techniques de modélisation.

Cependant, malgré les avancées réalisées, les dispositifs mondiaux de fusion n’ont jusqu’à présent réussi à maintenir leur plasma que pendant quelques minutes seulement à des niveaux d’énergie suffisants. Aujourd’hui, la meilleure performance atteinte par ces appareils est de 70 % grâce à la technique de confinement inertielle qui n’est même pas utilisée pour Iter.

Il reste donc encore un long chemin à parcourir pour atteindre les objectifs d’Iter : parvenir à maintenir un plasma dans l’enceinte du réacteur et atteindre une puissance de 500 mégawatts pendant 400 secondes minimum tout en ayant une production nette d’énergie positive.

Les défis techniques et matériels liés au plasma

Des tests supplémentaires doivent être menés pour déterminer si les parois du tokamak sont suffisamment résistantes aux neutrons et si l’érosion des matériaux ne conduit pas à des rejets radioactifs trop inquiétants. De plus, cette couverture interne des tokamaks devrait permettre la production future de tritium, ressource indispensable pour la fusion mais complexe à extraire sur Terre.

Produire son propre tritium, une problématique majeure

Dans son article « Out of gas », le journaliste Daniel Clery rappelle que la pénurie potentielle de tritium pourrait affecter l’industrie de la fusion avant même son développement industriel. Iter nécessite en effet deux ressources pour la fusion : le deutérium et le tritium. Le deutérium peut être extrait simplement en distillant de l’eau, tandis que le tritium est beaucoup moins facile à obtenir.

La quantité actuelle de tritium disponible est extrêmement faible : il n’y aurait que 3,5 kg de tritium et une production naturelle annuelle de seulement 0,2 kg, selon le livre blanc de l’Autorité de sûreté nucléaire. Pour répondre à la demande future, l’attention s’est d’abord tournée vers les réacteurs CANDU, des réacteurs canadiens refroidis avec de l’eau lourde composée de molécules de deutérium. Ce processus génère une petite quantité de tritium lorsqu’un atome de deutérium capture un neutron à l’intérieur du réacteur.

En conclusion, la fusion nucléaire représente un défi majeur pour l’approvisionnement énergétique futur. L’enthousiasme mondial pour cette technologie est indéniable et témoigne de l’importance d’investir dans l’innovation et la collaboration internationale pour surmonter les obstacles techniques et financiers qui se dressent sur la voie du développement durable et de l’énergie propre.