Fusion Nucléaire

Fusion nucléaire - L'énergie des étoiles

Fusion nucléaire – L’énergie des étoiles

 

L’Almanach Cousteau de l’Environnement – Perspectives – pages 55-57

La fusion nucléaire constitue l’essentiel de l’énergie du soleil sans qui la vie n’existerait pas sur notre planète. Les atomes d’hydrogène, principal élément de l’univers, sont attirés par la formidable force gravitationnelle de cette étoile à l’intérieur de laquelle ils sont soumis à des températures de 15 millions de degré centigrade et à d’énormes pressions. C’est dans ces conditions que deux atomes d’hydrogène peuvent fusionner en un atome d’hélium, dans une réaction libérant beaucoup d’énergie.

Ce n’est pas sur ce principe que fonctionnent les centrales nucléaires actuelles mais sur la fission nucléaire d’atomes lourds comme l’uranium 235 ou le plutonium. Ce processus est dangereux car il concentre des matériaux radioactifs et génère de grandes quantités de déchets tout aussi nocifs (plutonium, strontium 90, césium 137…) et dont la durée de vie extrêmement longue (des milliers d’années pour certains) pose de sérieux problèmes de stockage. Sans compter que la réaction en chaîne provoquée dans les réacteurs nucléaires risque de s’emballer.

La fusion nucléaire offre l’avantage de produire beaucoup plus d’énergie, de ne pas nécessiter de matériaux radioactifs et de ne générer que des éléments radioactifs à courte durée de vie, principalement du tritium (période = 12,3 ans).

Il n’est pas question de reproduire artificiellement le même type de réaction nucléaire que dans le soleil. Au début des années 80 il était envisagé d’utiliser du deutérium et du tritium à la place de l’hydrogène, dont ce sont des isotopes avec respectivement un et deux neutrons supplémentaires. Il n’était pas envisagé de construire de centrale économiquement rentable fonctionnant sur ce principe avant 2030. L’un des principaux problèmes qu’il fallait résoudre était le confinement du plasma (4ème état de la matière où les atomes sont débarrassés de leur enveloppe électronique). Il n’existe aucun matériau qui puisse résister aux températures nécessaires à la fusion nucléaire. Deux technologies ont été étudiées pour confiner le plasma : le procédé « Tokamak » basé sur une chambre torique de confinement magnétique et le procédé basé sur un bombardement laser à très haute énergie.

 

Qu’avons-nous fait durant ces 35 dernières années ?

35 ans après, l’énergie tirée de la fusion nucléaire reste le saint Graal des énergies propres. Malheureusement, les quelques expériences de laboratoires réalisées jusqu’à aujourd’hui n’ont pas permis de générer plus d’énergie qu’elles n’en ont nécessité. Le meilleur résultat a été obtenu en 1997 avec le tokamak européen JET qui n’a généré qu’une puissance de 16 MW à partir d’une consommation de 24 MW (soit un ratio de 0,67).

Plusieurs pays se sont lancés dans la course pour la construction d’un réacteur. ITER, le projet international de réacteur expérimental, est basé sur la technologie tokamak (inventée par des chercheurs russes au début des années 50) et l’utilisation de mélanges deutérium/tritium. Il semble que la fusion nucléaire ne soit pas pour demain, puisque 10 ans après le lancement du projet, aucune expérience n’ait pu être réellement lancée. Le premier allumage de ce (futur) super réacteur, prévu initialement pour 2022, est pour le moment retardé au plus tôt en 2027.

Il faudra peut-être attendre la fin de ce siècle pour voir fonctionner les premières centrales à fusion nucléaire économiquement rentables. En attendant, nous resterons confrontés à la grave crise énergétique débutée dans les années 70 et à ses conséquences environnementales désastreuses que nous laisserons comme héritage aux générations futures.

 

Comments are closed