Le 9 février 2022, le Royaume-Uni a occupé le devant de la scène pour ce qui concerne le développement durable. En effet, les scientifiques travaillant chez le Joint European Torus (JET) - un réacteur à fusion situé près de Oxford - ont annoncé avoir produit une quantité d'énergie qu'on n'avait jamais atteinte auparavant à travers le processus de "fusion nucléaire". Mais qu'est-ce que c'est la fusion nucléaire et pourquoi est-elle importante pour le développement durable? Est-ce que la France y contribue elle aussi? Découvrons-le!
La fusion nucléaire
La fusion nucléaire est une réaction nucléaire pendant laquelle deux noyaux nucléaires se fondent et, en s'unissant, ils dégagent une quantité d'énergie notable. En effet, c'est la réaction qui se produit dans les étoiles - y compris le Soleil - et qui constitue leur source d'énergie. Si d'un côté la fusion stellaire a lieux entre deux atomes d'hydrogène, de l'autre côté, au présent, la fusion nucléaire la plus facile à reproduire "artificiellement" est celle entre deux isotopes de l'hydrogène, c'est-à-dire le deutérium et le tritium. En effet, ils sont tous les deux faciles à trouver dans la nature et on estime qu’à partir de quelques grammes de ces réactifs on pourrait produire une quantité d’énergie suffisante pour couvrir les besoins énergétiques d'une personne vivant dans un pays développé pendant plus de soixante ans.
Toutefois, l'importance qu’on accorde à la fusion nucléaire n’est pas seulement dûe à la quantité d’énergie qu’elle dégage, ou à la facilité d'extraction des éléments nécessaires pour la réaliser. Le vrai bienfait de cette réaction nucléaire est lié surtout au fait qu'elle peut devenir une source d'énergie durable: la production d’énergie à travers la fusion nucléaire ne génère aucun gaz à effet de serre et le seul sous-produit est l'hélium, c’est-à-dire une substance atoxique. Pourquoi donc n’a-t-elle pas encore remplacé d’autres sources d’énergie plus polluantes et/ou moins rentables?
Malgré les nombreuses expériences menées par plusieurs scientifiques, aucun gain net d'énergie n'a encore été obtenu. En effet, pour que la fusion se produise, il faut atteindre une température très élevée - plus de 10 millions de degrés - et la maintenir sous une forte pression pour le temps nécessaire pour produire davantage d’énergie que celle utilisée pour déclencher la réaction. L'expérience chez le JET était très prometteuse, mais elle n’a pas encore produit de l’énergie nette. Cependant, il y a un autre projet qui est de bon augure pour la fusion nucléaire, et la France y joue un rôle central: c’est le projet ITER.
Le projet ITER
Le projet ITER (acronyme de l’anglais “International Thermonuclear Experimental Reactor”) a été avalisé en 2006 lorsque la Chine, l’UE, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les Etats-Unis ont signé un accord pour construire un tokamak, c'est-à-dire une machine visant à démontrer la faisabilité de la fusion nucléaire contrôlée. Le tokamak ITER servira à tester les matériaux et les technologies les meilleurs permettant de produire de l'énergie nette et, enfin, de la rendre disponible dans une perspective commerciale.
Au-delà d’y participer en tant qu'Etat Membre de l’UE, la France joue un rôle fondamental dans ce projet. D’abord, elle a fourni le site d'accueil du tokamak: à Saint-Paul-lez-Durance, dans le département des Bouches-du-Rhône, un site de 180 hectares abrite les installations destinées à la construction de cette machine. En outre, ce site, qui a été choisi en raison de ses caractéristiques géologiques, sismiques, hydrologiques et infrastructurelles, se trouve près du centre d’études nucléaires de Cadarache, qui, à son tour, a été fondamental aussi bien pour les travaux préparatoires, que pour gérer les contributions financières et “matérielles” de la France. Enfin, les collectivités locales voisines, avec leur contribution de 467 millions d'euros, ont été également fondamentales sur le plan financier. Si le projet ITER est en train de se concrétiser, c’est donc aussi grâce à l’apport substantiel de la France.
Un nouveau soleil se lève?
Récemment on a réalisé des avancées notables en matière de fusion nucléaire, ce qui est important à la lumière de ce qu’elle représente pour la lutte contre le changement climatique et la crise énergétique. S’il est vrai que ce processus n’a pas encore généré de l’énergie nette, il est aussi vrai que des projets comme JET ou ITER sont très prometteurs. En particulier, ce dernier vise exactement à détecter les conditions optimales pour obtenir un gain énergétique net. Évidemment, le chemin est encore long: la première opération deutérium-tritium est prévue pour l’année 2035 et, en plus, la situation en Ukraine pourrait compromettre la coopération internationale. Toutefois, plusieurs pays et surtout la France se sont engagés à mobiliserbeaucoup de ressources afin que le projet puisse se matérialiser et, en plus, 80% du réacteur a déjà été construit. Aurons-nous donc un nouveau “soleil” sur notre Planète? Malheureusement, on ne peut pas donner de réponses définitives, mais on espère que tout obstacle sera dépassé et qu’on pourra profiter de cette formidable source d’énergie.
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