©ITER Organization L’énergie, telle que nous la connaissons et l’utilisons, provient de combustibles fossiles, du nucléaire ou de sources renouvelables. Alors que nous revoyons à la hausse notre ambition en matière de lutte contre le changement climatique, dans l’UE et dans le reste du monde, nous devons mettre l’accent sur des options énergétiques plus propres et placer la transition énergétique verte au premier rang des priorités politiques. Toutefois, investir dans des sources d’énergie renouvelables pourrait ne pas suffire pour garantir un approvisionnement énergétique stable, sûr et abordable.ITER, le plus grand projet de machine de fusion au monde, pourrait grandement contribuer à répondre aux besoins d'énergie propre de l’avenir.Qu’est-ce que la fusion?La fusion est une réaction nucléaire qui fournit l'énergie du soleil et des étoiles. Elle est aussi l’un des objectifs technologiques les plus poursuivis pour produire de l’énergie propre. La fusion se produit lorsque des atomes entrent en collision dans des conditions de pression et de températures extrêmes. Les atomes libèrent ainsi de très grandes quantités d’énergie en fusionnant pour donner des atomes plus lourds. Il s’agit d’une forme d’énergie incroyablement dense, avec d’importantes quantités de certains combustibles: les isotopes d’hydrogène. La fusion pourrait donc fournir une énergie sûre, sans émission de carbone et pratiquement illimitée, pour des centaines de générations à venir.Le hic? La fusion est très difficile à réaliser.Premièrement, pour recréer la fusion sur Terre, il faut atteindre des températures de 150 millions de degrés Celsius, soit dix fois la température interne du soleil. Deuxièmement, alors que le deutérium, l’un des isotopes de l’hydrogène, peut facilement être obtenu à partir d’eau de mer, les ressources mondiales de tritium, l’autre ingrédient majeur, sont rares. Troisièmement, d’énormes aimants sont nécessaires pour contenir le plasma (un gaz porté à plusieurs millions de degrés Celsius) dans une installation de fusion avec chambre à vide, appelé «tokamak».Depuis la découverte de la fusion au siècle dernier, les scientifiques ont tenté de reproduire cette énergie sur Terre et, après des investissements considérables, nous sommes sur le point d’y parvenir. D’ici la fin de cette décennie, on espère pouvoir alimenter le réseau électrique par l’énergie issue de la fusion. Dans 50 ans, la fusion offrira aux générations futures une source d’énergie plus propre, plus sûre et à même de répondre à la majeure partie de la demande mondiale.Histoire de la fusion La science et la technologie relatives à la fusion remontent au début du XXe siècle, lorsque le physicien britannique Francis William Aston découvre qu’une énergie nette peut être libérée en combinant des atomes d’hydrogène pour former de l’hélium.La recherche sur la fusion s’accélère en Europe en 1957 avec la signature du traité Euratom et la création d’une Communauté européenne de l’énergie atomique.Le «Joint European Torus (JET)» — une avancée scientifique sans précédent dans le domaine de la fusion — a été approuvé par la Commission européenne en 1977. Cette installation de recherche sur la fusion, conçue comme un tokamak, visait à ouvrir la voie à une production d’électricité par fusion nucléaire. Depuis 1983, lors de l’achèvement du JET et de la production de son premier plasma, elle poursuit l’objectif de parvenir à un gain d’énergie net, à savoir obtenir plus d’énergie du processus de fusion que ce qui est consommé pour le maintenir en activité.Le successeur du JET, le réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), vise précisément à atteindre cet objectif.Le projet ITERITER est un projet unique visant à construire la plus grande machine de fusion au monde. En encourageant l’innovation et la collaboration internationale, le projet génère de la croissance économique et crée des emplois, tout en plaçant l’UE à la tête de la recherche mondiale sur la fusion. Les travaux de construction ont débuté en 2007 à Cadarache, dans le sud de la France, sur un site de 42 hectares qui abrite aujourd’hui le tokamak, ainsi que plusieurs bâtiments, infrastructures et alimentations électriques. ITER est l’un des projets d’ingénierie les plus complexes de l’histoire: des millions de composants seront nécessaires pour assembler le réacteur géant, qui pèsera 23 000 tonnes.Le projet découle de l’accord ITER, qui a été signé par 7 partenaires en 2006: Chine, Euratom (représentée par la Commission européenne), Inde, Japon, Corée du Sud, Russie et États-Unis. Ensemble, ils dirigent l’organisation ITER, qui est chargée de construire et de gérer le projet, et mettent en commun les ressources financières et scientifiques nécessaires. Chaque partenaire dispose d’une agence nationale qui gère ses contributions. L’agence de l’UE, dénommée Fusion for Energy, est située à Barcelone, en Espagne.Outre les activités d’ITER, l’UE soutient également les activités de recherche, d’éducation et de formation dans le domaine de la fusion par l’intermédiaire du consortium EUROfusion financé par le programme Euratom de recherche et de formation 2021-2025.L’avenir (proche) de la fusionITER vise à produire 10 fois plus d’énergie de fusion que la puissance thermique injectée dans le plasma, ce qui en fait la principale étape expérimentale entre les machines de recherche actuelles et les centrales électriques à fusion de demain.2020 a marqué une étape importante avec le début de la phase d’assemblage du tokamak qui doit durer 5 ans. La prochaine grande étape aura lieu en 2025, date à laquelle ITER devrait réaliser son premier plasma surchauffé. Il devrait atteindre sa pleine puissance d’ici à 2035, en démontrant qu’il est possible d’obtenir des gains nets d'énergie. Même si ITER lui-même ne produira pas d’électricité — il est plutôt destiné à prouver que la fusion à grande échelle est possible — il représente un pas de géant dans la création de l’énergie de fusion et pilotera le passage de la recherche à la réalité.Outre les progrès réalisés sur le site européen, l’UE et le Japon inaugureront, dans le courant de l’année, le réacteur de fusion JT-60SA, situé à Naka, au Japon. Il s’agira du plus grand tokamak en exploitation, jusqu’à ce qu’ITER soit opérationnel. JT-60SA a été conçu et construit conjointement par le Japon et l’Europe dans le cadre de l’accord sur l’approche élargie. Sa spécificité est qu’il peut produire des plasmas à impulsions longues. Ses principales missions consistent à soutenir l’exploitation d’ITER (qui devrait commencer en 2025) et à contribuer à la conception du réacteur de fusion de nouvelle génération de l’UE, DEMO. DEMO, la «centrale électrique de démonstration» qui succédera à ITER, sera un programme axé sur l’industrie et la technologie qui produira de l’électricité pour le réseau. Cela ouvrira la voie à la commercialisation future de l’énergie de fusion et à une énergie bon marché, presque illimitée et sans carbone, éventuellement à partir de 2050.Fusion, emploi et industrie européenneLa participation de l’UE au projet ITER fait avancer la recherche sur la fusion et contribue également à l’économie, notamment par des investissements substantiels dans l’industrie européenne.De 2008 à 2019, les contributions européennes au projet se sont élevées à un peu plus de 5,6 milliards d’euros en nature et en espèces. Cette enveloppe a eu des effets notables et positifs sur l’économie européenne en termes de croissance économique et d’emploi. Une étude sur l’impact d’ITER et d’autres projets de fusion dans le cadre de l’approche élargie parallèle — mentionnée ci-dessus — a montré qu’ITER a généré un impact net de 104 millions d’euros entre 2008 et 2019. En outre, les entreprises qui produisent des composants et fournissent des services pour ITER ont déclaré être en mesure d’étendre leurs installations, de moderniser leurs équipements et de recruter du personnel.Une autre étude, portant sur ITER et la COVID-19, a analysé l’incidence de la pandémie sur ITER et les entreprises participant au projet. Elle montre que même si deux tiers des entreprises ont subi des conséquences négatives, près d’un tiers estime que leur participation à ITER les rend plus résilientes aux conséquences de la crise.Dans le cadre de la nouvelle loi européenne sur le climat, l’UE s’est engagée à devenir climatiquement neutre d’ici à 2050. Sur la scène internationale, d’autres pays prennent des engagements similaires. Tous reconnaissent l’ampleur du défi à relever. La fusion est susceptible d’apporter une contribution majeure à cet objectif, et le projet ITER est essentiel pour faire fonctionner cette nouvelle technologie.Autres liensSite web d’ITERFusion for Energy, Fusion pour l’énergieEUROfusionÉnergie de fusion et ITER Détails Date de publication17 mai 2021AuteurDirection générale de l’énergieLieuBruxelles
