🔶 La fusion nous sauvera-t-elle ?

Effets
d’annonce

Bonne lecture,
Lucile de TheMetaNews
 PS. Un grand merci à Bernard Bigot, Greg De Temmerman, Yannick Marandet et Thiéry Pierre pour m’avoir apporté leurs analyses, ainsi qu’à Pariscience pour l’accès au très éclairant documentaire Let There Be Light.

Autour du berceau. Avant même sa naissance – qui remonte à fin 2006 – , le projet ITER a divisé et ce au sein même de la communauté scientifique. De grands noms de la physique comme Sébastien Balibar ont signé plusieurs tribunes contre ce projet. La raison principale ? Son budget énorme.

« Si on augmente la taille du tokamak, on améliore sa stabilité. D’où un projet monstrueux comme ITER »

Débauche d’énergie. A budget énorme, machine énorme : une bouteille magnétique toroïdale appelée tokamak de 830 mètres cubes et pesant plus de 23 000 tonnes pour confiner du plasma, l’état de la matière obtenue dans ces conditions extrêmes, à 150 millions de degrés… Du jamais vu.

Nécessité physique. « Le plasma a une turbulence intrinsèque, notamment sur les bords, c’est pourquoi si on augmente la taille du tokamak, on améliore sa stabilité. D’où un projet monstrueux comme ITER, avec un coût monstrueux », explique Thiéry Pierre, physicien des plasmas au CNRS.

Pot commun. Son financement – 20 milliards d’euros pour la construction selon Bernard Bigot (ITER) mais bien plus au total selon ses détracteurs – est assuré par 35 pays, le plus souvent en fournissant des composants en nature, ainsi que par la commission Energie de l’Union européenne. Hors budget recherche, donc.

« La plupart des postes CNRS en plasmas chauds depuis dix ans sont liés à ITER (…) c’est catastrophique pour la discipline »

Fils prodigue. ITER a tout de même un fort impact sur la recherche académique française, dont il est issu. Le site de Cadarache dans les Bouches-du-Rhône sur lequel il est implanté est en effet un site du CEA qui abritait un laboratoire pionnier en la matière, l’Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique (IRFM).

Forces en présence. L’IRFM et ses 250 chercheurs constitue une grosse moitié de la fédération de recherche que dirige Yannick Marandet, en plus de pôles de recherche fondamentale, dont celui d’Aix-Marseille. A ITER, le groupe “recherche” comporte une trentaine de chercheurs seulement : « Ils poussent le lancement de programmes de recherche partout dans le monde », rapporte Greg De Temmerman (voir notre interview ▼).

Masse critique. Une influence que constate également Thiéry Pierre : « la plupart des postes CNRS en plasmas chauds depuis dix ans sont pour des sujets liés à ITER ». Ce qu’il estime « catastrophique pour la discipline » car cela « réduit le champ des recherches à de la physique appliquée au cas très pointu des tokamak (…) alors qu’il y a d’autres applications en médecine ou pour la fabrication d’hydrogène. »
« ITER peut paraître très cher, oui, mais ce n’est pas un effort démesuré à l’échelle de la société »

Le tore tue-t-il ? ITER reste une motivation pour Yannick Marandet : « Depuis le début de la phase d’assemblage cette année, le projet ITER devient concret, c’est la perspective de participer à un grand projet de type CERN. » Cette comparaison revient d’ailleurs souvent, même si le projet est bien mieux accepté dans la communauté scientifique – parce que plus fondamental ?

Martingale. Et s’il fallait mettre encore plus d’argent ? Certains physiciens le pensent, comme Yannick Marandet : « Le projet ITER peut paraître très cher, oui, mais ce n’est pas un effort démesuré à l’échelle de la société si on le compare au programme Apollo ou aux Jeux olympiques… et les retombées sociétales peuvent être très importantes. » Et vous, paririez-vous dessus ?

Quels sont les défis techniques à relever pour produire de l’électricité via la fusion ?
Pour provoquer une réaction de fusion, il faut chauffer le combustible à des températures très élevées (environ 150 millions de degrés), ce qui nécessite de l’énergie. La première question est : peut-on générer plus d’énergie que celle investie ? En théorie oui mais pour l’instant aucune expérience ne l’a démontré. Le tokamak JET – et plus récemment le National Ignition Facility [voir édito, NDLR] – a permis la production de 70% de l’énergie injectée. Avec ITER, le choix a été fait de concentrer les efforts sur une installation plus grande et donc de passer d’un facteur 0,7 à 10 sans étape intermédiaire. Beaucoup de difficultés techniques sont à surmonter : l’instabilité du plasma, son maintien sur de très longues durées, le développement des matériaux assez résistants, des moyens de produire du tritium mais aussi l’extraction d’un flux de chaleur énorme, etc.

Ces promesses sont-elles nouvelles ?
Sur-promettre est un des travers de la fusion depuis ses débuts, dès la fin de la seconde Guerre mondiale. Les scientifiques ont été dupés par la rapidité avec laquelle la fission a pu être utilisée [c’est le principe des centrales nucléaires actuelles, NDLR]. Pour la fusion, il y a eu plusieurs phases d’espoir puis de déception. Comme dans les années 1970, on parle à nouveau de fusion dans les médias et on observe aujourd’hui une hype autour de projets privés ambitieux.

Ces initiatives privées sont-elles crédibles face à des projets comme ITER ?
Parmi la trentaine de projets dans le monde qu’on dénombrait fin 2020, certains sont basés sur une physique proche de celle d’ITER et des technologies novatrices, au sujet des supraconducteurs par exemple – notamment Commonwealth Fusion System, une spin-off du MIT [qui vient d’annoncer des records de champ magnétique permettant une machine plus compacte et à des températures moins basses, NDLR]. D’autres projets sont basés sur des concepts beaucoup moins connus et étudiés. Mais si la plupart des projets promettent des réacteurs connectés au réseau électrique d’ici 10 ou 15 ans, ils n’ont pas encore réglé les questions du tritium ou des matériaux. Leur communication est pour autant très optimiste et en décalage avec le monde académique. A ITER, la physique est connue et la prise de risque est beaucoup moins grande.

La fusion nous aidera-t-elle dans la transition énergétique ?
Non, il faut aller vite pour régler la crise climatique, la fusion viendra après – si elle vient. ITER est fait pour montrer sa faisabilité : si les résultats ne sont pas à la hauteur, au vu des sommes engagées et des délais, la fusion pourrait connaître un coup d’arrêt. La question est donc plutôt : y aura-t-il de la place pour elle dans 50 ans ? Quel sera le besoin pour une énergie nécessitant de grosses structures comme ITER si nous sommes passés à un modèle basé sur des énergies renouvelables ? Ce sera un choix sociétal mais je pense qu’il est bon d’avoir cette option et donc de continuer à la développer.

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