Adieu au rêve de fusion nucléaire ? Pourquoi le réacteur expérimental international pourrait être en « grosse difficulté »

Malgré les retards et les coûts inattendus, le projet Iter reste un symbole de l'aspiration mondiale à parvenir à une énergie durable grâce à la fusion nucléaire.

Le projet Itérerconçu pour utiliser la technologie la plus avancée au monde pour créer une machine capable de générer la fusion atomique, promettait d'offrir une source d'énergie bon marché et non polluante. Cependant, la réalité a pris le dessus, entraînant des retards importants et des augmentations de coûts inattendues.

Le réacteur thermonucléaire expérimental international (Iter) était censé être le fleuron de la fusion nucléaire. Lancé en 2010 à Saint-Paul-lez-Durance, dans le sud de la France, pour un coût initial de 6 milliards de dollars, le projet implique 35 pays, dont des États européens, la Chine, la Russie et les États-Unis. L’objectif était de produire des réactions énergiques d’ici 2020.

Mais la réalité a été celle des dépassements de coûts, de la pandémie de Covid-19, de la corrosion des pièces clés, des refontes de dernière minute et des confrontations avec les autorités de sûreté nucléaire. Ces facteurs ont entraîné de nouveaux retards, repoussant la production de réactions de fusion à 2039 et poussant le budget à 25 milliards de dollars. Selon des estimations récentes, le coût final pourrait être encore plus élevé, faisant d'Iter l'un des projets scientifiques les plus retardés et les plus coûteux de l'histoire.

Nouvelles technologies et concurrence

Dans le même temps, des dizaines d’entreprises privées menacent de créer plus rapidement des réacteurs à fusion. Il s’agit notamment de Tokamak Energy à Oxford et de Commonwealth Fusion Systems aux États-Unis. « Le problème est qu'Iter dure depuis si longtemps et a connu tellement de retards que le reste du monde est passé à autre chose », a déclaré Robbie Scott du Conseil britannique des installations scientifiques et technologiques.

Le réacteur Iter utilise un tokamak, une structure en forme de beignet qui utilise des champs magnétiques pour contenir un plasma de noyaux d'hydrogène, bombardé par des faisceaux de particules et des micro-ondes. Lorsque les températures atteignent des millions de degrés Celsius, les isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le tritium, fusionnent pour former de l’hélium, des neutrons et de grandes quantités d’énergie.

Cependant, contenir du plasma à des températures aussi élevées est extrêmement difficile. À l’origine, le tokamak était censé être recouvert de béryllium, mais compte tenu de sa toxicité, il a été remplacé par du tungstène, un changement de conception majeur intervenu tardivement.

COVID-19 et autres obstacles : l’impact de la pandémie sur le projet Iter

La pandémie a encore compliqué le projet, fermant les usines qui fournissaient les composants et réduisant la main-d’œuvre associée, provoquant des retards d’expédition et des problèmes d’inspections de qualité. Malgré ces difficultés, le projet a quand même réalisé des progrès significatifs. En 2022, la National Ignition Facility des États-Unis a utilisé des lasers pour surchauffer le deutérium et le tritium, fusionnant avec succès les isotopes et créant un excès d’énergie, un objectif clé d’Iter.

Plusieurs autres initiatives de fusion prétendent être proches de résultats similaires. Au cours des dix dernières années, de nombreuses entreprises privées ont promis de réaliser la fusion plus rapidement et à moindre coût qu’Iter. Cependant, en deuxième Brian Appelbéchercheur en physique à l'Imperial College de Londres, certaines de ces promesses peuvent être exagérées.

Malgré les difficultés, Iter continue de bénéficier du soutien de ses partisans, qui voient encore du potentiel dans le projet. Par exemple, les recherches sur la génération de tritium, un isotope rare de l’hydrogène essentiel aux réacteurs à fusion, sont considérées comme extrêmement prometteuses. Le tritium peut être produit sur place dans des réacteurs à fusion en bombardant des échantillons de lithium avec des neutrons pour créer de l'hélium et du tritium, une expérience qui mérite attention selon Appelbe.

Itérer nie qu'il est en « sérieuses difficultés » et rejette l'idée d'être un projet scientifique record en matière de dépassements de coûts et de retards, citant des exemples tels que la Station spatiale internationale ou la ligne ferroviaire HS2 du Royaume-Uni.

Enfin, même si la fusion nucléaire produit des émissions de carbone limitées, elle arriverait trop tard pour contribuer à la réduction des émissions à court terme. Cependant, une production importante d'électricité à partir de centrales à fusion pourrait devenir cruciale dans la lutte contre le changement climatique à long terme, affirme-t-il. Aneeqa Khanchercheur en fusion nucléaire à l'Université de Manchester.

Source: ITER – MaScience