La longue marche vers la fusion nucléaire a franchi une étape importante il y a quelques jours sur le site de ITER, non loin de Cadarache en France. ITER pour International Thermonuclear Experimental Reactor (Réacteur thermonucléaire expérimental) est tout simplement aujourd’hui le plus grand projet scientifique au monde et le plus important ouvrage de génie civil en cours de construction en Europe.
Le tout premier élément qui compose le Tokamak ou gigantesque cage magnétique vient d’être mis en place dans l’enceinte (voir l’image ci-dessus). Cette étape essentielle marque le début de l’assemblage du réacteur qui devrait être terminé en 2025. ITER réunit 35 pays. Son budget initial de 5 milliards d’euros a été multiplié par 4 depuis son lancement en 2007. Son coût aujourd’hui est d’un million de dollars par jour. Une somme qui semble presque dérisoire au regard de la raison d’être d’ITER qui est de faire de la fusion nucléaire une nouvelle et prodigieuse source d’énergie. Si l’humanité parvient à maitriser cette technologie, elle n’aura plus aucun problème pour disposer d’une énergie surabondante, bon marché, propre et renouvelable.
Un rêve ancré dans la réalité
La fusion nucléaire est le graal des scientifiques et chercheurs. C’est un rêve et une utopie, pourtant ancrés dans la réalité Il s’agit de la réaction atomique qui se produit au cœur des étoiles. En théorie, un réacteur à fusion serait capable de produire une énergie presque sans limite, sans la moindre émission de gaz à effet de serre et sans déchets. Toujours en théorie, deux grands réacteurs à fusion pourraient fournir en abondance toute l’énergie nécessaire à l’ensemble de la planète.
Le principe de la fusion, comme son nom l’indique, consiste a fabriquer de l’énergie par la fusion de deux noyaux atomiques légers tandis que les réacteurs nucléaires actuels utilisent, eux, la fission, c’est-à-dire cassent un gros noyau atomique en plusieurs morceaux, ce qui génère également de l’énergie. Mais la fusion en produit beaucoup plus. Le problème, de taille, est qu’il est impossible sur terre de récréer les conditions gravitationnelles et de température existantes au cœur d’une étoile. Il faut donc trouver le moyen de contenir et de confiner la réaction de fusion.
La technologie que l’on tente de développer depuis des décennies est celle de la cage magnétique, le fameux Tokamak. Il doit maintenir la matière devenue plasma à 150 millions de degrés sous contrôle à l’aide d’aimants surpuissants. La production expérimentale du premier plasma est prévue en décembre 2025, et suivant les résultats un démonstrateur industriel pourrait voir le jour d’ici 2035. ITER devrait produire 500 MW d’électricité et en consommer 50 MW.
L’élément le plus lourd du réacteur qui pèse 1.250 tonnes
Et avant cela, les 26 et 27 mai dernier, le premier élément du Tokamak a été installé. Il s’agit de la base du cryostat, l’élément le plus volumineux et le plus lourd du réacteur. Elle pèse 1.250 tonnes. Elle accueillera «la plus grande enceinte à vide en acier inoxydable jamais construite» qui fera 16.000 m³ (voir l’image ci-dessous). Son rôle sera d’isoler le système magnétique du Tokamak en enveloppant les aimants supraconducteurs dans un environnement cryogénique, d’ou son nom.
Cryostat ITER Copyright Iter
Pour donner une idée de l’ampleur du chantier, il a fallu 10 ans pour «concevoir, fabriquer, livrer, assembler et souder» le cryostat qui mesure 30 mètres de diamètre et pèse au total 3.850 tonnes. Dans le communiqué de presse annonçant la nouvelle, la pose de ce composant massif est comparée à la scène de clôture du film Rencontres du troisième type de Steven Spielberg.
Après s’être élevé lentement de son support à une hauteur de 24 mètres, le gigantesque plateau d’acier a parcouru 110 mètres pour rejoindre la fosse d’assemblage du Tokamak et venir se poser avec une précision extrême, calculée au millimètre. Juste avant l’opération Bernard Bigot, directeur général du projet, avait déclaré: «les moments à venir resteront dans les esprits et les souvenirs de nous tous».
La pandémie pourrait retarder le projet
Maintenant que le support du cryostat est en place, l’étape suivante sera celle de l’installation du cryostat lui-même. Cette enceinte à vide se compose de 4 éléments principaux. Sa partie inférieure sera soudée à la base dans les deux mois qui viennent, avant que les trois autres éléments et leurs blindages thermiques ne soient ajoutés.
La question aujourd’hui est de savoir si la pandémie de Coronavirus ne va pas retarder l’ensemble du projet. Les éléments en provenance du Japon et de la Corée de Sud, les bobines de champ toroïdal et huit des neufs secteurs de l’enceinte à vide, n’ont pas subi de retards. Ce n’est cependant pas le cas d’éléments provenant d’ateliers européens, notamment d’Italie. Dans les prochaines semaines, les responsables d’ITER devront retarder le projet, sans doute d’un an, ou maintenir le calendrier actuel en engageant des dépenses supplémentaires pour pouvoir le respecter.
