L’énergie du futur !
En septembre 2023, l’Allemagne a annoncé un investissement d’un milliard d’euros sur les 5 prochaines années dans l’énergie par fusion nucléaire.
Pour quelles raisons les Allemands investissent-ils alors que ce pays a toujours été hostile à l’énergie nucléaire ?
Quels sont les enjeux de la fusion ? En quoi cette énergie est-elle prometteuse ? Quelle est la différence avec les centrales nucléaires françaises ?
Ce sont les travaux des physiciens Enrico Fermi et George Gamow en 1930 qui ont permis de comprendre la réaction de la fusion nucléaire.
Beaucoup de scientifiques ont ensuite mené des recherches tout au long du 20e siècle pour tenter de reproduire et de maîtriser le processus de fusion qui représenterait le potentiel d’une énergie illimitée pour l’humanité.
À l’heure actuelle, la principale application concrète de la fusion est la bombe atomique thermonucléaire ou bombe H.
Quelle est la différence avec les centrales nucléaires françaises ?
Les centrales nucléaires fonctionnent par une réaction de fission qui consiste à casser des noyaux d’atomes lourds d’uranium.
Le principe de fusion nucléaire est différent. Il consiste à fusionner des noyaux d’atomes légers d’hydrogène, à des températures de plusieurs millions de degrés dans un état de la matière que nous appelons le plasma. C’est tout simplement le processus qui alimente notre soleil et les étoiles dans l’univers.
La quantité d’énergie libérée par la fusion est quatre fois plus importante que par la fission utilisée par nos centrales nucléaires conventionnelles.
Cette nouvelle technologie présente-t-elle des risques et produit-elle des déchets radioactifs ?
Contrairement à la fission, la fusion nucléaire ne peut pas entraîner une réaction en chaîne incontrôlée en cas d’accident comme à Tchernobyl en 1986. L’autre point fort est que la fusion utilise comme carburant des isotopes d’hydrogène disponibles en grande quantité dans la nature.
En théorie, on estime que quelques grammes de carburant pourraient couvrir les besoins en énergie d’une personne dans un pays développé pendant plus de 60 ans. Elle offre donc l’opportunité d’une énergie abondante, illimitée et surtout décarbonée.
Pour finir, la fusion produit très peu de déchets radioactifs qui sont, de plus, de faible activité contrairement aux déchets hautement radioactifs de la fission nucléaire.
Quels sont les défis technologiques pour maîtriser la fusion ?
Le défi technologique majeur pour passer à l’échelle industrielle avec la fusion est de créer un réacteur qui soit viable économiquement et capable de produire de l’électricité de manière continue.
Actuellement, nous arrivons à réaliser des réactions de fusion très courtes qui nécessitent plus d’énergie qu’elles n’en créent.
La France est-elle un leader mondial dans la recherche de la fusion ?
Les leaders mondiaux dans la recherche sur la fusion sont les États-Unis, la Russie, la Chine, le Japon et les pays de l’Union européenne parmi lesquels nous retrouvons la France.
Le plus grand projet de recherche sur la fusion est ITER dans le sud de la France sur le site de Cadarache. Il est construction depuis 2007 et sera le premier réacteur de fusion à grande échelle. Ce projet est le fruit de la coopération de 35 pays dans le monde et coûte plusieurs milliards d’euros.
L’objectif principal d’ITER est de prouver que les réactions de fusion peuvent produire une quantité d’énergie bien supérieure à celle nécessaire pour déclencher le processus.
Énergie de fusion | AIEA (iaea.org)
Quand pourrons-nous envisager de construire des centrales nucléaires avec la fusion de manière industrielle ?
Il est espéré que ITER montrera qu’il est scientifiquement et technologiquement possible de produire de l’énergie de fusion entre 2025 et 2030. Les expériences de fusion à grande échelle devraient commencer en 2035. Si tout est concluant, nous pourrons alors passer de la recherche expérimentale aux premières centrales de démonstration (DEMO) qui pourraient être mises en exploitation en 2050.
Même si cela semble lointain, la fusion reste la promesse pour l’humanité d’avoir à disposition une énergie illimitée et décarbonée pour les générations qui nous succéderont. Elle représente probablement l’étape d’après pour la survie de notre civilisation.
Guillaume MILLO
Expert en rénovation de bâtiments anciens
Auteur – Chroniqueur radio
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