Fusion nucléaire : un soleil artificiel pour sauver la Terre

La fusion nucléaire, solution pour répondre aux besoins en énergie de la planète : espoir pour les uns, mirage pour d’autres. Ce samedi à 23h35, Arte diffuse le documentaire «Fusion nucléaire, les promesses d’une énergie».

Huitzilopochtli. Au XIVe siècle, c’est ainsi que les Aztèques appellent leur dieu du Soleil. Ceux qui se désignent eux-mêmes par le nom Mexicas lui vouent un véritable culte. Il se matérialise notamment par la construction du Templo Mayor, un temple gigantesque situé dans la capitale, Tenochtitlan, mais aussi par des sacrifices humains. Les Aztèques croient que le dieu du Soleil tire son énergie du sang humain. Et cette énergie, le peuple sédentaire en a besoin pour ses cultures. L’antique croyance a disparu. L’importance du Soleil a quant à elle traversé le temps. Les connaissances le concernant ont évolué. Aujourd’hui, plus besoin de sacrifices humains pour saluer son rôle. Quoique… Certains n’hésitent pas à donner leur vie à la science pour comprendre comment reproduire sur Terre cette énergie qui fait briller l’astre solaire.

Le roi Soleil

Qu’est-ce qui brille depuis 4,5 milliards d’années et dispose de suffisamment de combustible pour encore le faire pendant (au moins) le même laps de temps ? L’étoile qui nous donne chaleur et lumière, pardi ! Le Soleil ! Pour bien comprendre qui il est et comment il fonctionne, le portail Web de vulgarisation scientifique Futura le compare à «un colossal réacteur nucléaire, dans lequel les noyaux d’hydrogène fusionnent en une réaction en chaîne continue». Comment faire la même chose sur Terre ? Comment produire de l’énergie grâce à la fusion nucléaire ? Les hommes tentent de répondre à la question depuis un peu plus d’un siècle.

Tokamak

En 1920, l’astrophysicien britannique Arthur Eddington suggère qu’une réaction nucléaire est à l’origine du feu des étoiles. Côté théorique, on retient donc à partir de là : la fusion est la réaction nucléaire qui alimente le Soleil et les étoiles. Quatorze ans plus tard, passage à la pratique. Un physicien néo-zélandais, Ernest Rutherford, réalise la première expérience de fusion en laboratoire. Au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, le premier brevet de réacteur à fusion nucléaire est déposé. Baptisées tokamak par le physicien Andreï Sakharov (prix Nobel de la Paix 1975) dans les années 1960, les premières centrales expérimentales voient ensuite le jour. Depuis, les scientifiques planchent sur le sujet. L’enjeu est de taille. L’Agence internationale de l’énergie atomique le résume ainsi : «Si cette réaction pouvait être reproduite sur Terre, elle permettrait de produire une énergie pratiquement illimitée, propre, sûre et à un coût abordable pour répondre aux besoins en énergie de toute la planète.» Y a plus qu’à…

Avancées

Les conditions pour réaliser artificiellement la fusion nucléaire sont extrêmement difficiles. Maintenir à 150 millions de degrés le plasma qui résulte de la fusion en vue d’en exploiter l’énergie par exemple. Le projet de la plus grande installation internationale de fusion, l’ITER, a été lancé en France en 2007 «pour démontrer la faisabilité scientifique et technologique de la production d’énergie de fusion». Trente-cinq pays se sont engagés. La construction est toujours en cours.

Le calendrier initial du projet prévoyait de produire le premier plasma l’année prochaine. La mise en service complète du système était pour 2035. Les délais seront dépassés, le budget aussi. Estimé à 5 milliards d’euros au départ, il est largement au-dessus des 20 milliards à l’heure actuelle. Pendant ce temps, d’autres projets progressent.

En décembre 2022, des chercheurs américains annonçaient avoir réussi à libérer plus d’énergie par des réactions de fusion que celle nécessaire pour les provoquer. Un an plus tard, la Chine déclarait avoir réussi à maintenir un plasma chauffé à 70 millions de degrés Celsius pendant 17 minutes et 36 secondes. Début février, un réacteur de fusion expérimental installé au Royaume-Uni produisait la plus grande quantité d’énergie jamais produite jusque-là. Alors, énergie alternative de demain ? Mirage coûteux ? Pour les plus optimistes, la fusion, ce n’est de toute façon pas avant plusieurs décennies.

Cet article est paru dans le Télépro du 7/3/2024