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Sciences et technologies

Vers l'énergie de fusion
Jean-Paul Baquiast et Christohe Jacquemin - 26/03/2013

ITEROn parle peu, pour des raisons difficilement explicables, du développement du programme international destiné à maîtriser la fusion nucléaire. Pourtant ce programme aura de nombreux avantages, non seulement à terme quand il aboutira, mais aussi par les nombreuses innovations qu'il imposera aux pays participants, et que ceux-ci pourront réutiliser dans d'autres domaines.

En fait, la réalisation de ce programme est d'ores et déjà bien engagée, à la suite de la décision, prise en premier lieu par la France et le Japon, de mettre en place à Cadarache le site Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor ) visant à réaliser une première unité de démonstration. Vers 2020, celle-ci devrait produire 500 millions de watt d'énergie de fusion pendant quelque 300 secondes.

Autour des membres du consortium Iter, un très grand nombre de pays et de laboratoires se sont engagés dans des projets propres pour démontrer la capacité de production d'énergie électrique à partir de la fusion contrôlée.

Avant la phase définitive visant à implanter vers 2050 des unités de production opérant sur le mode commercial, les pays intéressés ont prévu de mettre en place des facilités dites "DEMO" qui réutiliseront les acquis du programme Iter. Des chercheurs de toutes nationalités, sous l'égide de l'Agence Internationale de l'Energie Atomique, se réunissent régulièrement pour discuter des objectifs intérimaires à atteindre, et des solutions - extrêmement complexes – permettant d'y arriver

Objectifs intérimaires

Celles-ci peuvent être résumées ainsi :

  • Développement de programmes informatiques nécessaires au design des installations DEMO
  • Développement de matériaux résistant à la fusion pour l'intérieur de ces installations.
  • Méthodes permettant d'extraire et réutiliser l'énergie de fusion.
  • Méthodes pour traiter les résidus des réactions de fusion. Ceux-ci seront bien moins importants que les déchets de la fission, mais devront néanmoins être reconvertis.
  • Spécifications des composants nécessaires aux installations DEMO.

Projets

Chaque pays demeure responsable de sa propre façon de concevoir les installations DEMO, compte tenu des besoins en énergie de fusion qu'ils ressentent.

* France, pays européens membres d'Iter et Japon : construction d'un puissant tokamak dit JT-60SA à Naka, au Japon, en complément à ITER. La construction devrait en être finalisée en 2019. Ensuite Européens et Japonais se donneront des objectifs coordonnés mais indépendants, notamment concernant les délais. Les travaux de réalisation d'un premier DEMO pourraient commencer vers 2030, en cas de succès des phases préalables définies dans le cadre d'Iter. Les DEMO pourrait commencer à produire dans la décennie 2030

* Chine : le pays semble mettre les bouchées doubles pour réaliser un réacteur de test (China's Fusion Engineering Test Reactor) vers 2020, suivi d'un DEMO vers 2030

* Inde : réalisation d'un ensemble dit SST-2 destiné à développer les composants d'un DEMO vers 2037.

* Corée du Sud : les mêmes opérations commenceraient fin 2020, en vue d'un DEMO vers 2035

* Russie: la démarche est un peu différente, reposant sur le développement d'une source productrice de neutrons de fusion (FNS) en vue d'un DEMO. La production d'électricité commercialisable pourrait se faire à partir de 2050.

* Etats-Unis : un premier objectif, d'ordre scientifique, est prévu. Il s'agira d'une Fusion Nuclear Science Facility (FNSF) destinée à étudier les matériaux résistants aux opérations de fusion et de développer les composants d'un futur DEMO. La construction de la FNSF pourrait commencer dans les années 2020.

Pour en savoir plus
* Iter
* Le chantier
* La fusion dans le monde