Réacteurs à fusion nucléaire : qui sortira vainqueur ?

Afin de faire progresser l’Europe sur le chemin du développement de l’énergie de fusion nucléaire, la Commission européenne et les laboratoires européens de recherche ont lancé la semaine dernière un programme européen commun sur cette technologie dans le cadre d’Horizon 2020 — EUROfusion.

Ce programme commun est doté d’un budget total d’au moins 850 millions d’euros pour la période 2014-18, dont la moitié environ sera apportée au titre du programme Euratom de recherche dans le domaine de l’énergie de fusion, qui est une composante du programme "Horizon 2020".

"La fusion pourrait devenir une source d’énergie fiable, sûre, durable et n’émettant pas de CO2. Le lancement de notre programme européen commun sur la fusion montre le bénéfice que l’Europe peut tirer d’une mise en commun de nos efforts de recherche. EUROfusion fournit à l’Europe le cadre dont elle a besoin pour se maintenir à la tête de la recherche mondiale dans le domaine de la fusion; tâchons à présent de relever le défi" a déclaré M. Oettinger, vice-président chargé de l’énergie.

À la fin de 2012, tous les laboratoires de recherche de l’Union Européenne ont approuvé une feuille de route axée sur des objectifs précis en matière d’énergie de fusion et couvrant la période allant jusqu’en 2050. Ces mêmes laboratoires ont maintenant créé le consortium EUROfusion et mettront en œuvre un programme commun sur 5 ans pour relever les principaux défis scientifiques et technologiques recensés au cours de la première phase de la feuille de route. Pendant cette période, l’action consistera essentiellement en un soutien scientifique et technique au réacteur thermonucléaire expérimental international — ITER — actuellement en construction en France; il s’agira également de faire en sorte que l’Europe puisse tirer parti de la réussite de ce projet pionnier. En particulier, la plus grande infrastructure de recherche sur la fusion actuellement en fonctionnement dans le monde — le JET, ou Joint European Torus, situé à Culham, RU — continuera d’être exploitée par EUROfusion jusqu’en 2018 et jouera un rôle clé dans cet appui au projet ITER.

EUROfusion doit permettre également de répondre à des questions fondamentales concernant la prochaine génération de réacteurs à fusion de démonstration — DEMO — qui seront connectés au réseau et ouvriront la voie au déploiement des réacteurs à fusion dans le monde entier. Cette forme d’énergie pourrait contribuer pour répondre à l’accroissement des besoins énergétiques de la planète après 2050, au même titre que les énergies renouvelables telles que l’éolien et le solaire. Dans le cadre de cette démarche, EUROfusion continuera de fonctionner en coordination étroite avec l’industrie européenne et l’entreprise commune ITER – Fusion for Energy (F4E).

Du retard sur les américains ?

Lockheed Martin** a déclaré mercredi dernier travailler sur un réacteur à fusion nucléaire ‘compact’ qui serait 10 fois plus efficace que les modèles existants et qui pourrait être déployé d’ici une décennie. "Notre concept de réacteur à fusion nucléaire compact (CFR) combine plusieurs approches alternatives de confinement magnétique, qui prend les meilleurs éléments de chaque, et offre une réduction de taille de 90% par rapport aux concepts précédents," a déclaré Tom McGuire, reponsable de ce programme pour le Skunk Works. "La petite dimension nous permettra de concevoir, construire et tester la CFR dans moins d’un an."

Après avoir terminé plusieurs de ces cycles de conception-construction-test, l’équipe prévoit d’être en mesure de produire un prototype en cinq ans. Ainsi, un réacteur de la taille d’un camion poids lourd serait en mesure de fournir assez d’énergie pour alimenter une ville de 100.000 habitants.

La fusion nucléaire est une réaction physique qui se passe déjà au cœur des étoiles. Des noyaux atomiques fusionnent entre eux et dégagent de l’énergie qui est à l’origine de la lumière et de la chaleur qu’émettent les étoiles (notre soleil). Les quantités d’énergie libérée sont très importantes, ce qui pousse les scientifiques à chercher le moyen d’exploiter la fusion comme nouvelle source d’énergie durable, puisque les matières premières nécessaires sont pratiquement illimitées.

Toutefois, pour aboutir à une fusion nucléaire controlée, il est nécessaire de délivrer de grandes quantités d’énergie. De plus, le volume de plasma chauffé à plusieurs millions de degrés doit être contenu par des champs magnétiques surpuissants car aucun matériau terrestre n’est en mesure de résister à cette température.

** Basée à Bethesda dans le Maryland, Lockheed Martin est un groupe américain de défense qui emploi dans le monde environ 113.000 personnes. Son chiffre d’affaires s’élevait en 2013 à plus de 45 milliards de dollars.