Centrales à fusion: où en est-on concrètement?

La maîtrise de la fusion permettrait de reproduire les réactions thermonucléaires des étoiles qui ne sont pas en fin de vie, où quatre atomes d’hydrogène fusionnent pour donner un atome d’hélium. C’est le processus physique qui génère la plus grande quantité d’énergie. La contrôler pour produire de l’électricité serait comme mettre le soleil en boîte. Toutefois, est-ce vraiment réalisable sur Terre? Si oui, pour quand? Et ces centrales seraient-elles vraiment moins dangereuses en cas d’accident que les centrales à fission? Alessandro Casati, docteur en physique, a travaillé pendant quatre ans dans différents projets sur la fusion nucléaire: le grand projet international ITER en France et le Tokamak de l’EPFL, en Suisse. Désormais, le spécialiste travaille dans la finance, mais il a continué par passion à suivre les avancées du domaine. Un grand avantage: il est ainsi à même de répondre de manière impartiale et de nous livrer son expertise sur l’avenir de la recherche.

Le Regard Libre: Pensez-vous que la fusion est l’énergie de l’avenir, même si ce n’est peut-être que dans 200 ans?

Alessandro Casati: Je suis optimiste. Je pense que ce projet va voir le jour. D’un point de vue scientifique, la réaction est parfaitement connue. Il s’agit seulement aujourd’hui de la rendre viable d’un point de vue industriel.

Nous savons effectivement produire cette réaction: c’est la bombe à hydrogène. Or, nous ne la contrôlons pas. C’est pour cela que c’est une bombe. Dans combien de temps pensez-vous que nous parviendrons à contrôler cette réaction?

Deux cents ans, cela me paraît un peu pessimiste. Evidemment, personne ne peut donner de réponse claire. J’ai bientôt 40 ans et je ne pense pas que je verrai cela de mon vivant. En revanche, je pense que la génération de mes enfants a des chances de le voir. Voilà pour mon appréciation personnelle. Quant à savoir si cela deviendra la technologie principale pour produire de l’énergie, c’est encore plus difficile à dire.

Est-il vrai que ces centrales ne produiraient pas de déchets? Ces réactions produisent des rayonnements susceptibles de créer des isotopes radioactifs…

C’est partiellement vrai. Oui, il y a des processus qui vont générer des éléments radioactifs à l’intérieur de la centrale. Le point important, c’est que ces déchets seront radioactifs beaucoup moins longtemps que les déchets issus des centrales à fission. Environ une centaine d’années contre plus de 10’000 ans pour les déchets actuels. C’est donc beaucoup plus facile à gérer.

Et qu’en est-il du combustible? Est-il vraiment illimité?

Oui, le deutérium – l’atome hydrogène contenant un proton – est présent en abondance dans l’eau de mer. Il n’y a pas de problèmes de ce côté-là, d’autant plus que la réaction génère une telle énergie qu’il n’en faut pas beaucoup. Quant au tritium, l’atome d’hydrogène contenant deux neutrons, il n’existe pas sur Terre à l’état naturel. On devrait pouvoir le produire dans le réacteur lui-même pour alimenter la réaction, mais pour l’instant cela n’a jamais été fait, car nous n’avons pas encore atteint ce niveau.

Est-ce que ces réacteurs seraient moins dangereux que les réacteurs de fission?

Là, la réponse est clairement oui, car comme il faut confiner le plasma, en cas de panne, il n’est plus comprimé et la réaction s’arrête instantanément.

D’où peuvent venir aujourd’hui les progrès dans ce domaine? Le projet principal au niveau mondial, ITER, qui entre autres réunit l’Union européenne (UE), les Etats-Unis et la Chine, rencontre passablement de difficultés.

ITER a eu beaucoup de retard pour des raisons de coordination entre les différents pays, mais cela reste une grande aventure. Quoi qu’il en soit, ce projet aura été très important pour la recherche académique et pour enrichir notre connaissance dans ce domaine. En revanche, je ne pense pas que la voie proposée par ITER nous permettra d’atteindre l’exploitation industrielle.

Mais alors, je me permets d’insister: d’où peuvent venir les nouvelles percées dans ce domaine?

Il y a un changement de paradigme récent dans la recherche, grâce à l’apparition d’acteurs privés. Ces cinq dernières années, ils explorent des voies différentes par rapport à ce qui était la norme ces 50 dernières années, – et qui est la norme d’ITER: on comprime le plasma au centre d’un tore, appelé tokamak, grâce à un champ magnétique très fort, et la réaction de fusion se fait entre le deutérium et le tritium. Il y a de nouvelles voies tant en ce qui concerne la manière de concentrer le plasma qu’en ce qui concerne la réaction choisie. Cela dit, ces derniers venus peuvent s’appuyer sur ce que l’on sait déjà grâce aux acteurs classiques comme ITER.

Selon vous, de quels pays pourrait venir la solution pour une exploitation industrielle?

Il existe une bonne vingtaine d’entreprises privées aux Etats-Unis, en Angleterre et dans l’UE. Ces initiatives dynamisent la recherche, car elles créent une saine compétition.

La différence se fait-elle en modifiant la réaction ou en modifiant la forme de la chambre où l’on confine le plasma? Auriez-vous un exemple?

Il y a de tout. Par exemple First Light Fusion, une société récente, issue de l’Université d’Oxford, ne recourt plus aux champs magnétiques, mais essaie de comprimer la matière de manière inertielle, comme dans les étoiles. Il s’agit de l’entreprise qui, dans l’histoire de la fusion, a amélioré le plus rapidement ses performances. Cela ne veut pas dire que ce soit la meilleure en termes de résultats scientifiques: d’autres acteurs, plus anciens, parviennent plus loin dans le gain de fusion. En tout cas pour l’instant. Toutefois, le développement de cette entreprise est très prometteur, si l’on tient compte de sa jeunesse et du fait que son financement est modeste en comparaison des autres.

La fusion est si difficile à contrôler qu’elle m’inspire cette question provocatrice pour terminer cet entretien: est-ce qu’il ne serait pas plus sensé d’investir dans la fission, étant donné que nous avons encore énormément d’uranium et que les réacteurs modernes sont plus rentables et moins dangereux que ceux dont nous avons parlé?

La question est très pertinente. A mon avis, il faut investir dans les deux technologies. D’ailleurs, la recherche est en train de reprendre aussi dans le domaine de la fission, même si le monde occidental a accumulé du retard, contrairement à la Chine. Je ne vois pas d’opposition entre les deux types de nucléaire, car selon moi, il ne doit pas y avoir une seule réponse au problème énergétique. Quant à la question du prix, il faut savoir relativiser. Même ITER, dont les sommes investies avoisinent aujourd’hui les 25 milliards de dollars, n’est pas si cher, si l’on considère que c’est un projet quasi mondial. Après tout, Elon Musk a acheté Twitter pour 44 milliards de dollars…

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Crédit photo: © Pixabay

Vous venez de lire un article tiré de notre dossier thématique «Le grand retour du nucléaire», publié dans Le Regard Libre N°86.