Fusion nucléaire : la construction du réacteur ITER achevée à plus de 60%
Les avantages de la fusion nucléaire sont de taille : l’accès à une source d’énergie non-intermittente, quasi-illimitée et, surtout, très peu polluante.
La maîtrise de ce processus est donc un défi énergétique et technologique qui a donné naissance à de nombreuses initiatives de coopération scientifique au cours des dernières décennies. ITER fait partie des projets de fusion nucléaire les plus prometteurs.
Et selon les dernières estimations, son chantier serait achevé à plus de 60%.
ITER, un projet de coopération international pour la maîtrise de la fusion nucléaire
ITER est un programme scientifique qui a été officiellement lancé lors du sommet des superpuissances de Genève en novembre 1985. L’idée de la communauté internationale est de mettre en place un ambitieux projet de coopération destiné à dynamiser la recherche sur la maîtrise de la fusion nucléaire.
À partir de 1988 l’Union Européenne, le Japon, l’Union soviétique et les États-Unis se lancent conjointement dans des études de conception et des recherches techniques qui permettront de valider, en 2001, la conception définitive d’un réacteur de fusion industriel.
ITER est aujourd’hui considéré comme un des projets les plus ambitieux au monde dans le domaine de l’énergie. Il regroupe des scientifiques de plus de 35 pays autour d’un objectif commun : démontrer la faisabilité scientifique et technique de la fusion nucléaire comme nouvelle source d’énergie propre pour l’humanité.
C’est en France, dans le département des Bouches-du-Rhône, que le réacteur ITER est en cours de construction. Le comité scientifique d’ITER œuvre en effet à la conception d’un réacteur tokamak capable de produire 10 fois plus d’énergie qu’il n’en consomme au cœur d’un centre de recherche du Commissariat à l’Énergie Atomique située à Saint-Paul-lez-Durance.
Et après une dizaine d’années de grands travaux, la construction du réacteur expérimental de fusion nucléaire international est finalisée à hauteur de 63%.
2020, une étape majeure pour le projet ITER
Les membres du Conseil ITER, organe exécutif de l’organisation internationale ITER, se sont réunis courant juin afin d’évaluer l’avancement de l’ambitieux chantier de Cadarache.
Selon les deux comités consultatifs mobilisés, plus de 73% du génie civil des bâtiments de l’installation seraient d’ores-et-déjà finalisés. La construction des bâtiments de conversion électrique et la conception des éléments principaux des systèmes nécessaires au premier plasma se poursuivent et devraient être achevées d’ici les deux prochaines années.
2020 marquera une étape importante pour le chantier ITER : le début de l’assemblage du tokamak. Les premiers composants de ce réacteur nouvelle génération, qui en comporte au total plus de 10 millions, arriveront à Cadarache dans le courant du mois de mars. Ces éléments ont été fabriqués aux quatre coins du monde, dans les usines des partenaires du projet.
Ils seront acheminés jusqu’au site de Cadarache jusqu’en 2025.
« L’assemblage du tokamak ITER se fera du bas vers le haut. Les opérations débuteront par la base du cryostat, le composant individuel le plus volumineux et le plus lourd de la machine ITER. Ils se poursuivront avec les composants inférieurs du cryostat, les neuf secteurs préassemblés de la chambre à vide constituant chacun une section de 40° (l’élément préassemblé comprend un secteur de chambre à vide, les boucliers thermiques qui l’entourent et deux bobines de champ toroïdal) et, enfin, par les composants de la partie supérieure de la machine. Pour que celle-ci fonctionne de manière optimale, il est extrêmement important d’en aligner avec précision les éléments, en particulier le système magnétique et les composants internes ».
Prochaine étape : production du premier plasma
Le calendrier de l’ITER Organization a fixé à décembre 2025 les opérations qui mèneront à la production du premier plasma. Considérée comme un évènement majeur dans le timing du programme, la production du premier plasma marquera la fin de la phase de construction et le début du programme opérationnel.
« Lorsqu’un gaz est soumis à des températures extrêmes, les électrons sont séparés des noyaux et le gaz se transforme en plasma, le quatrième état de la matière. Un plasma est un gaz chaud composé de particules chargées (noyaux positifs et électrons négatifs). C’est un environnement ténu, près d’un million de fois moins dense que l’air que nous respirons. Le plasma fournit l’environnement dans lequel des éléments légers peuvent fusionner et générer de l’énergie. Dans le cas d’ITER, la réaction de fusion se produira dans un tokamak, une machine qui utilise des champs magnétiques pour confiner et contrôler le plasma chaud ».
Alors que le premier plasma à base d’hydrogène devrait être généré d’ici l’horizon 2025, il faudra patienter une dizaine d’années supplémentaires pour que le réacteur ITER réussisse à produire la première fusion tritium-deutérium et atteigne son point de fonctionnement nominal. Et en ce qui concerne l’industrialisation du procédé de fusion, les prévisions évoquent, pour l’instant… la fin du siècle.
COMMENTAIRES
Nous aurons de l’énergie en abondance, produite près des utilisateurs donc sans nécessiter de conducteurs à grosse section bien avant qu’iter ne fournisse son premier watt, et cela grâce au tokamak naturel qui nous éclairé sur la bonne solution
Serge Rochain
Tout cela sont d’excellentes nouvelles. Vivement 2035. Il sera encore temps de lancer des EPR pour attendre la fin du siècle et la construction d’ITER industriel.
Pour répondre à Serge Rochain, en 2100, on aura déjà changer 3 fois les panneaux solaires que vous évoquez… La fabrication et le « recyclage » des panneaux les rendent peu pertinent dans une logique de préservation du climat.
Pour Yohann :
Il est clair que pour ce qui est du recyclage des PPV vous ne faites qu’écho aux fakes news lancés sur Internet quant à l’impossibilité de les recycler. Vous ignorez donc que les PPV c’est 85% de sable sous forme de silicium et surtout de verre et près de 15% d’aluminium constituant les cadres. Le tout étant ce qu’il y a aujourd’hui de plus facile à recycler. Et par ailleurs d’ici 2100 on aura surtout changé 3 fois de technologie pour améliorer le rendement et la longévité de ces PPV qui dans les production d’aujourd’hui ont déjà des durées de vie de 30 ans, divisés par 4 les prix d’il y a 10 ans et multiplié leur rendement par 1,5.
Quant à ITER l’objet n’est que de démontrer la faisabilité, technique, mais pas la faisabilité industrielle. C’est-à-dire produire plus d’énergie qu’il n’en consomme durant un bref instant, de quelques secondes. Et si cette étape est franchie, ce dont je ne doute pas, l’étape suivante qui devra garantir un confinement permanent à l’aide d’écrans magnétique, je la vois beaucoup moins accessible. Pour atteindre l’état d’équilibre hydrostatique entre poussée radiative du cœur à 15 millions de degrés et la surface le Soleil a tout de même besoin d’un rayon de près de 700 000 km encerclé par des champs magnétiques sans aucune commune mesure avec ce que l’on est capable de produire sur Terre dans un avenir prévisible …. à plusieurs siècles, bien qu’au delà de un cela ne veuille déjà plus dire grand chose.
Autrement dit nous ne sommes pas près de voir une production socialement utile d’énergie électrique de par cette source.
Quant à ce que dit Griet, peut-être faut-il ajouter un zéro au nombre d’années qu’il donne comme échéance. Mais ce qui est certain c’est qu’il n’y aura aucun watt de niveau industriel dans 50 ans. A cette échéance il ne sera encore question que de watts expérimentaux sur quelques minutes au mieux probablement
Dans le meilleur des cas la fusion donnera de l énergie à un niveau industriel dans 50 ans ..donc bien trop tard pour la société thermo industriel..va falloir trouver mieux ou faire avec moins ..voir beaucoup moins ..le temp de l addition est venu
plus d’information sur l’énergie
ITER est une formidable aventure scientifique mais aussi une formidable opération de com.
Pour ce qui est de l’aventure scientifique, faire travailler 35 nations sur un sujet aussi sensible est une réussite. Pour ce qui est de l’avenir du projet et surtout de son potentiel à résoudre tous nos problèmes énergétiques, là, il faut une sacrée dose d’optimisme pour y croire. J’ai eu l’occasion de croiser un ingénieur travaillant à Cadarache sur ITER. La première question qui me brûla les lèvres était « c’est pour quand ? ». Il me répondit, 2100 au plus tôt mais évidemment, sans aucune certitude.
10 ans plus tard, la réponse reste la même dans cet article. Autrement dit, pour travailler et investir à traiter l’urgence sur le changement climatique, il ne faut pas compter sur ITER. Si nous parvenons à trouver des solutions en 2050-2060 qui auront permis de stabiliser le climat à l’échelle temporelle de l’Humanité, à quoi servirait ITER un demi-siècle plus tard ? A avoir engloutit des investissements qui auraient été plus utiles pour la R&D sur le stockage par exemple…. ?
Annoncer que l’avancement est de 63% en 2019 et qu’il faudra attendre 2100 ou plus tard pour les 100% montre à l’évidence que construire la boîte, cela va relativement vite. Les ennuis commenceront avec la machine. Là, nous sommes dans la com. Yohann est très optimiste. Il a hâte d’être en 2035 avec un ITER démarrant et une programmation d’EPR en attendant la pierre philosophale en 2100. Une vision très nucléaire de l’avenir et de la planète.
Merci Yohann. Moi je ne suis pas pressé de voir ça. D’autres scénarii plus vertueux sont heureusement envisageables techniquement, financièrement. Tout dépend comment les politiques décideront des moyens.