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image image image Parution : 08/06/2001
  image La fusion,
maintenant ou jamais ?
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  Le réchauffement climatique donne un solide coup de pouce à l'engagement de l'Europe dans la recherche sur la fusion, l'une des possibles sources énergétiques "zéro CO2" de l'avenir. Les études techniques pour la construction du réacteur expérimental ITER, nouvelle étape-clé pour la maîtrise de cette "énergie des étoiles", sont fin prêtes. La balle est dans le camp des décideurs politiques.
   
     
   

"Reculer maintenant sur ITER c'est renoncer à tout jamais à la maîtrise de cette source prometteuse d'énergie pour le futur, en perdant l'acquis de décennies de recherches qui ne pourront pas être finalisées." Tel était le message d'avertissement lancé en commun par Umberto Finzi, de la Commission européenne et l'académicien russe Evgenii Velikhov, en octobre dernier, à Sorrente (IT), lors de la Conférence Fusion de l'Agence Internationale de l'Energie Atomique.

Retour en arrière : c'est en 1985, lors d'un sommet Reagan-Gorbatchev, que le projet d'une vaste collaboration internationale pour la construction d'un nouveau réacteur expérimental de grande dimension, indispensable à l'avancement de la recherche, a été proposé. Un an après, sous le label projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) - en latin iter signifie la voie - une coopération Europe-Russie-Etats-Unis-Japon se mettait en place pour lancer les études de définition et de conception de cette machine du futur.

L'énergie des étoiles

Chez les quatre partenaires, des équipes de scientifiques travaillaient de longue date sur cette conquête fascinante de l'énergie des étoiles. En Europe, en particulier, un réseau d'une vingtaine de laboratoires de pointe expérimente activement les conditions de la fusion depuis la fin des années 50. En 1977, l'Union a donné le feu vert à la construction de l'installation expérimentale commune JET (Joint European Torus) - actuellement la plus importante au monde - qui a démarré en 1983. Considéré comme le précurseur d'ITER, JET a établi, en 1997, un record absolu de production d'énergie de fusion d'une puissance de 16 MW.

Parallèlement, la mise au point concrète du concept d'ITER a pris forme tout au long de la décennie 90. La première esquisse de la machine, achevée en 1998, arrivait toutefois à un coût élevé de quelque 7 milliards d'euros. Cet investissement, à effectuer sur un nombre limité d'années, s'est avéré trop lourd à supporter. D'autant plus que les Etats-Unis ont, entre-temps, décidé de se désengager et que le partenaire russe, s'il apporte un remarquable potentiel de matière grise, se heurte à des limites financières.

Dès lors, au cours des années 1999-2000, les trois partenaires encore en piste - Europe-Japon-Russie - ont opté pour une révision des objectifs techniques détaillés tout en gardant les ambitions scientifiques globales attendues de ce réacteur expérimental. "Moins onéreux - l'investissement s'élèvera entre 3,5 et 4 milliards d'euros - cette nouvelle version de la machine développera quand même une puissance de 400 MW et produira dix fois plus d'énergie qu'elle n'en consomme, explique Robert Aymar, directeur de l'ensemble du projet. ITER constituera une étape nécessaire et suffisante à partir de laquelle pourra, enfin, être envisagée la réalisation d'un réacteur de démonstration, qui porte déjà le nom de projet DEMO. Celui-ci constituera alors une première centrale électrique à fusion opérationnelle."

La nouvelle donne climatique

Maîtriser une énergie que l'homme a découverte en étudiant les étoiles représente, en effet, un défi considérable. Pour déclencher une réaction de fusion, il faut porter la température du plasma à une centaine de millions de degrés et engendrer des champs magnétiques de confinement de très haute intensité. Les technologies mises en jeu sont d'une complexité extrême et d'un développement très long et coûteux. Toute la recherche sur la fusion doit donc reposer, à ce stade, sur des financements publics(1).

Aujourd'hui une circonstance nouvelle, à savoir l'inquiétude de plus en plus aiguë soulevée par la perspective du réchauffement climatique, renforce l'intérêt que représente cette filière dans la gamme des énergies durables. La prévision d'un doublement ou d'un triplement de la consommation mondiale à l'horizon 2050 et la nécessité de réduire la forte dépendance des énergies fossiles - responsables des émissions des gaz à effet de serre - font de la fusion une des options énergétiques "zéro CO2" particulièrement séduisantes pour l'avenir, en tant que source de production d'électricité à grande échelle pour des régions densément peuplées. Il faut qu'il soit clair qu'une approche pertinente de l'approvisionnement énergétique ne peut être basée sur une philosophie du tout ou rien mais bien du tout partagé, recommande le groupe d'experts indépendants qui a ont récemment remis un rapport tout à fait favorable à la poursuite de l'engagement européen pour la fusion (2).

Mais pour que cette option prometteuse puisse contribuer à satisfaire nos futurs besoins énergétiques, la décision sur ITER ne peut pas attendre. Le projet est dans les starting blocks. La balle est dans le camp des politiques…

(1) La contribution actuelle de l'Union à l'action-clé Fusion pour 1999-2002 est de 788 millions d'euros, soit 40% de l'ensemble de l'effort public en Europe.
(retour au texte)

(2) Opinion du Comité Consultatif Externe de l'action-clé Fusion.
(retour au texte)

 

Contact

DG Recherche
Douglas Bartlett,

douglas.bartlett@ec.europa.eu
ec.europa.eu/research/fusion1.html

Sites internet

Fusion-EURATOM Associations
ec.europa.eu/research/fusion/assoc.html

JET-EFDA
www.jet.efda.org


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L'espace européen
de la fusion

La fusion est sans aucun doute le domaine scientifique qui a le mieux anticipé, dès les années 70, le concept d'Espace européen de la Recherche. Depuis cette époque, l'ensemble des laboratoires et de chercheurs des programmes nationaux ont coordonné leurs travaux, en particulier au sein de la succession ininterrompue des programmes Fusion alimentés par la Commission européenne, qui a financé en moyenne 40% des recherches. Le fleuron de cette coordination fut la mise sur pied de l'entreprise commune JET, qui est actuellement l'installation d'essai la plus performante du monde et dont le rôle continuera d'être essentiel dans la préparation d'ITER.

Depuis 1999, le nouvel accord EFDA (European Fusion Development Agreement) a été mis en place dans le cadre de l'action-clé Fusion de la Commission. L'EFDA fédère tous les laboratoires européens de physique et technologie travaillant sur ce thème. et offre un cadre permettant de poursuivre les recherches menées au JET, de conduire la participation européenne à ITER et de continuer à explorer les défis technologiques intéressant le futur de l'énergie de fusion. Ainsi, le JET, de même qu'ITER, sont des machines dont le confinement magnétique a une configuration toroïdale de type Tokamak, considérée actuellement comme la plus avancée. Mais d'autres recherches, également soutenues par l'Action-clé Fusion, continuent à étudier des variantes de confinement magnétique qui pourraient offrir des avantages dans le futur. Par exemple, d'importantes recherches vont pouvoir être menées grâce au nouveau Stellarator W 7-X une installation actuellement en construction sur le site de l'Institut Max Planck de physique des plasmas à Greifswald (DE).

 
     
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Comment et pourquoi la fusion ?

L'énergie nucléaire n'engendre aucune émission de gaz à effet de serre. Mais la filière traditionnelle basée sur la fission, génère de l'énergie en se basant sur un processus de division des noyaux lourds, entraînant une production de résidus radioactifs de longue durée, que les cycles de retraitement ne peuvent éliminer complètement. Du fait de ce problème des déchets - et du choc provoqué par la catastrophe de Tchernobyl - cette énergie est diversement contestée dans la société en tant qu'option "zéro CO2" pour l'avenir.

La fusion inverse la perspective: "Elle se fonde sur un des éléments chimiques les plus communs, l'hydrogène", explique Jérôme Pamela, responsable des recherches menées au JET au sein de l'EFDA. "En faisant fusionner, à très haute température, des isotopes de cet élément léger (le deutérium, une ressource abondante dans les océans, et le tritium, généré dans le réacteur à fusion à partir du lithium, aussi très abondant dans la nature), on peut produire une formidable quantité d'énergie. Par rapport à la fission, la fusion offre un double avantage de sécurité : absence de déchets de longue durée et impossibilité de melt-down (fusion du cœur du réacteur) ou de run-away (emballement de la réaction). L'opération quotidienne d'une centrale électrique à fusion, ne donnerait lieu à aucun transport de matériaux radioactifs "

 
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