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