reportage

Iter, un pas de plus vers la fusion nucléaire

Le site d'Iter se situe à Cadarache, dans le Sud-Ouest de la France, et s'étend sur 180 hectares, dont 42 occupés par la plateforme en tant que telle. ©Iter

La phase de pré-assemblage d'Iter, le réacteur thermonucléaire expérimental international censé démontrer la faisabilité de la fusion, a débuté ce mardi. Retour sur un projet titanesque ayant pour but, à terme, de révolutionner la production d'électricité.

"L'énergie de fusion est un cadeau de Dieu. Aujourd'hui est un moment historique." Voilà comment Bernard Bigot, le directeur d'Iter, a donné le coup d'envoi de la phase de pré-assemblage du Réacteur thermonucléaire expérimental international (Iter) ce mardi, sur son site à Cadarache, dans le Sud-Ouest de la France.

"Avec la fusion, le nucléaire prouve être une énergie d'avenir. Iter, c'est précisément cette promesse ainsi que celle de la paix."
Emmanuel Macron
Président de la République française

Résurgence de la pandémie oblige, les différents représentants des pays prenant part au projet se sont exprimés successivement par vidéo. Pour la France, pays hôte d'Iter, le Président de la République Emmanuel Macron a tenu à souligner, dans une brève allocution enregistrée, l'importance de l'unité en ces temps difficiles. "Avec la fusion, le nucléaire prouve être une énergie d'avenir. Iter, c'est précisément cette promesse ainsi que celle de la paix", a-t-il déclaré.

Mais au-delà du protocole, de la diplomatie et de l’auto-congratulation, des éléments concrets sont évidemment à mettre en lumière. Depuis le début de cette année, les pièces du plus grand puzzle au monde ont en effet mouillé dans le port de Marseille avant d'être acheminées, pour assemblage, vers le site d'Iter. Ainsi, le bouclier thermique conçu en Corée du Sud, les bobines de champ toroïdal fabriquées au Japon et en Europe ou encore le cryostat de facture indienne sont tous arrivés, permettant ainsi le top départ de la première phase de pré-assemblage du réacteur thermonucléaire.

Collaboration internationale

Bien qu'essentiellement symbolique, cette nouvelle étape de la vie d'Iter constitue un pas essentiel vers la maîtrise de la fusion nucléaire, technologie aussi cruciale que complexe.

Initié au lendemain de la guerre froide, suite au désir des grandes nations de ce monde de se lancer dans un grand projet de collaboration autour de la fusion nucléaire, le projet Iter - le chemin en latin - voit concrètement le jour en 2005 après 20 années de réflexion sur la définition de la machine du futur. Le 21 novembre 2006, la France est désignée comme pays hôte et les travaux débutent sur le site de Cadarache.

Aujourd'hui, Iter regroupe l'Union européenne, la Chine, la Russie, le Japon, l'Inde, la Corée du Sud et les Etats-Unis et a pour objectif de devenir le Réacteur expérimental thermonucléaire international parvenant à prouver la faisabilité de la réaction de fusion nucléaire.

Iter en bref

20 milliards
d'euros
Le coût total estimé de la fabrication d'Iter

Situé en Provence, à proximité du centre de recherche de Cadarache, le site d'Iter s'étend sur une superficie de 180 hectares. Au total, son financement est estimé autour de 20 milliards d'euros mais le coût total reste difficile à évaluer. Comme l'explique Robert Arnoux, le porte-parole du projet, "nous avons établi le principe des fournitures en nature tel qu’elles représentent plus de 80% de la contribution de chaque membre. Le montant de chaque contribution en nature n'est pas public. L'UE est un cas spécial puisque l’installation se fait sur son territoire et qu'elle recueille le plus gros des retombées économiques. Elle prend donc à sa charge 45% de la valeur totale du projet. Outre les pièces, elle fournit l’ensemble des bâtiments de l’installation."

"Iter est une machine expérimentale. Elle ne fonctionnera pas en continu et ne sera pas raccordée au réseau."
Robert Arnoux
Porte-parole d'Iter

Dans le monde, Iter mobilise ainsi près de 4.400 personnes à travers ses agences domestiques, ses sous-traitants et l'organisation en tant que telle. Question timing, la machine devrait pouvoir être conduite à pleine puissance à l'horizon 2035 et atteindre 500 MW. Mais attention, "Iter est une machine expérimentale. Elle ne fonctionnera pas en continu et ne sera pas raccordée au réseau", précise Robert Arnoux. En bref, elle n'aura pas vocation de produire de l'électricité.

En résumé, "Iter est le centre où les ingénieurs et les physiciens du monde entier viennent se former à la création d’un réacteur de fusion. Mais après, l’enjeu est que chaque pays fasse un choix pour lui-même. C’est une décision politique", expose encore le porte-parole.

La fusion, Saint Graal nucléaire

Dans le milieu scientifique, la fusion fait office de Saint Graal depuis des décennies. Prometteuse et inaccessible, cette technologie a été déclinée en de nombreux projets de par le monde. Mais ici, c'est Iter qui semble faire la course en tête et qui parviendra, si tout se passe comme prévu, à en démontrer le potentiel en restituant dix fois l'énergie nécessaire à son initiation.

L'objectif pour Iter est qu'un premier plasma soit produit en 2025. ©Iter

Mais la fusion, qu'est-ce, au juste? "La fusion rapproche des noyaux très légers d'hydrogène jusqu'à les faire fusionner. Ainsi, leur masse totale devient plus faible qu'avant la réaction et il en résulte une transformation en énergie thermique", raconte Vincent Massaut, directeur adjoint au SCK-CEN, le Centre belge d'étude de l'énergie nucléaire. Ainsi, la fusion serait près d'un million de fois plus performante que les énergies fossiles.

"La fusion consiste à reproduire la réaction qui explique pourquoi le soleil et les étoiles brillent."
Vincent Massaut
Directeur adjoint au SCK-CEN

La fusion pousse nos connaissances technologiques dans leurs derniers retranchements. "Elle consiste à reproduire la réaction qui explique pourquoi le soleil et les étoiles brillent. Et pour le réaliser sur terre, cela nécessite d'atteindre des températures de l'ordre de 150 millions de degrés Celsius. Aucun matériau ne résiste à de telles températures. C'est pourquoi Iter repose sur la physique des plasmas. C'est-à-dire qu'il faut confiner ce gaz très chaud dans un champ magnétique, qui devient un plasma, soit un mélange de noyaux et d'électrons non-liés, conducteur d'électricité. Pour ce faire, une machine Tokamak accueille la réaction. D'invention russe et mise au point dans les années '50, cette "chambre toroïdale à bobines magnétiques" - sorte de bouteille magnétique en forme de donut - obtient des résultats bien meilleurs que les autres alternatives étudiées, et c'est là la technologie sous-jacente à Iter", schématise Vincent Massaut.

La solution à la transition énergétique?

"En cas de problème, il suffit de couper l'arrivée de combustible, et la réaction s'arrête."
Vincent Massaut
Directeur adjoint au SCK-CEN

Le premier grand avantage de la fusion, c'est l'abondance de sa matière première. "La fusion nécessite deux atomes d'hydrogène: le deutérium, présent dans l'eau de mer et le tritium, produit dans le lithium par les neutrons de la réaction de fusion", ajoute Vincent Massaut. Ensuite, la fusion se veut beaucoup plus sûre puisque, contrairement à la fission, elle ne nécessite pas la présence massive de combustible à tout moment. "En cas de problème, il suffit de couper l'arrivée de combustible, et la réaction s'arrête", résume le scientifique.

Enfin, les déchets produits par les réacteurs de fusion sont radioactifs sur une durée beaucoup plus courte que ceux produits par les centrales nucléaires traditionnelles. "Si on choisit bien les matériaux, il est possible que la demi-vie des déchets produits n'excède pas environ 30 ans."

"Selon un calendrier raisonnable, nous pourrions imaginer des centrales de fusion industrielles et commerciales à partir de 2070-2075."
Robert Arnoux
Porte-parole d'Iter

Mais la route est encore longue avant que ces centrales efficaces, propres et sûres pullulent de par le monde. Pour le porte-parole d'Iter, "selon un calendrier raisonnable, nous pourrions imaginer des centrales de fusion industrielles et commerciales à partir de 2070-2075. Mais le choix déterminant appartiendra au politique." Aujourd'hui, alors que la transition énergétique s'est hissée au rang des priorités politiques, l'engagement semble être à son paroxysme pour développer cette technologie d'apparence salvatrice. Espérons simplement qu'il ne soit pas trop tard.

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