Selon des chiffres de l’AIEA (Agence internationale de l’énergie atomique) publiés sur la RGN, les centrales nucléaires réparties dans le monde ont produit au total 377 GW d’énergie en 2024. Si l’utilisation de ces sites industriels dans la production d’électricité permet de réduire les émissions de CO2, il faut savoir que la fission nucléaire génère des déchets radioactifs dangereux. Pour trouver une alternative plus écologique à cette réaction, de nombreux pays se sont focalisés sur la fusion. Pendant plusieurs décennies, d’importantes avancées ont été réalisées dans ce domaine et récemment, le tokamak WEST du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) a réussi à battre le record de durée de plasma.
25 % de plus que l’ancien record du monde
Au mois de janvier 2025, le réacteur à fusion magnétique (EAST) de la Chine est parvenu à maintenir un plasma pendant 1 066 secondes et a établi un record du monde. Cependant, quelques semaines plus tard, le tokamak WEST de Cadarache a dépassé cette durée d’environ 25 % et a marqué une nouvelle avancée dans le domaine de la fusion thermonucléaire. Il a réussi à garder un plasma stable durant 1 337 secondes, soit plus de 20 minutes. Suite à ce nouveau record, Anne-Isabelle Etienvre, la directrice de la recherche fondamentale au CEA, a déclaré que le tokamak a « franchi une étape technologique importante en maintenant un plasma d’hydrogène pendant plus de 20 minutes grâce à l’injection de 20 MW de puissance de chauffage ».
D’autres expériences réalisées à des puissances plus élevées
Hormis l’étape importante franchie par WEST, Anne-Isbelle Etienvre a affirmé que d’autres expériences vont être réalisées à des puissances plus élevées. Dans les prochains mois, la directrice de la recherche fondamentale au CEA et les scientifiques travaillant sur le tokamak de Cadarache projettent de produire et de maintenir des réactions nucléaires pendant plusieurs heures. Par ailleurs, ils prévoient d’atteindre des températures suffisamment élevées pour aboutir à des conditions plus ou moins similaires à celles attendues dans les plasmas de fusion. Pour information, le tokamak WEST est essentiellement destiné aux expériences et ne devrait jamais devenir un réacteur commercial. Néanmoins, les données provenant des essais permettront d’apporter des améliorations à d’autres machines, telles que l’ITER (réacteur thermonucléaire expérimental international).
Des objectifs atteints
Contrairement aux idées reçues, le plus grand défi auquel les scientifiques ont été confrontés ne réside pas dans la fusion, dans la mesure où celle-ci peut être réalisée en laboratoire de manière relativement simple. Lors de l’expérience, ils se sont fixés comme objectifs de maintenir le plasma stable et de garantir que les divers composants du tokamak soient suffisamment résistants et ne subissent aucun dysfonctionnement causé par le rayonnement. Compte tenu du résultat, il semblerait que l’équipe ait atteint leurs buts. Il est à noter que les premiers réacteurs commerciaux devraient voir le jour d’ici à 2050.
Cependant, malgré les importantes avancées réalisées dans le domaine de la fusion thermonucléaire, il serait difficile, voire impossible, pour cette technologie de participer grandement à l’atteinte de l’objectif de zéro émission nette. En effet, pour l’exploiter, il est nécessaire de mettre en place des infrastructures pouvant être à la fois complexes et coûteuses. Par ailleurs, les réacteurs doivent être optimisés pour que leur consommation d’énergie soit plus faible que leur production. Plus d’informations sur cea.fr. Pensez-vous que l’avenir de la production d’énergie soit dans la fusion nucléaire ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
Fusion Cadarache Il faut savoir que le plasma produit ne fournit pas des neutrons utilisables. En effet c est du Deuterium qui peut produire dess réactions nucléaires mais a 400 millions de degrés C. JET en 1991 a produit le premier megajoules s énergie utiles de fusion avec un plasma de 150 millions de degrés. J y étais . C est le français Paul Henri Rebut qui était mon patron pour cet exploit . A Cadarache le Tokamak s appelait Tore Supra. J y ai travaillé 4 ans . C était Aymar mon patron. 2 polytechniciens qui se faisaient concurrence. Ai bien que la France sera responsable du départ de 200 chercheurs du JET pour financer la modification de Tore Supra pour faire des plasmas long. Tant qu il n’y a pas de risques de disruptions avec de plasmas pas trop chauds et avec une très lente remontée de courant qui produit la ionisation mais aucune réaction nucléaires utiles, l exploit est relatif. Le danger vient des électrons ultra rapides qui se concentrent dans le plasma qui sont de signe opposés électrique aux ions et donc en roue libre. Si la paroie interne de la chambre est touché il y a un court circuit qui arrête la réaction..mais dans une grande chambre comme ITER , cette concentration ressemble a la foudre et peut pénétrer dans plusieurs centimètres la paroie couvert de Berilium . Et l énergie évacuée se transforme en un mini tremblement de terre. C est un sacré challenge car il suffit de regarder la situation sur la surface du Soleil pour comprendre que ce phénomène est naturel et cahotique. Heureusement il y a des diagnostics si détectent dans le millième de seconde un augmentation du phénomène qui peut être corrigé en faisant fluctuer le courant. Toutefois M. Rebut premier directeur dr ITER a San Diego avait imaginé un Tokamak plus modeste avec une centrale a fusion a sa proximité. En effet cet expert mondial était très pragmatique. Il faut se rappeler que le design de ITER a commencé dans les années 90 en Allemagne, avec les résultats du JET et des autres Tokamaks dans le Monde. Il a bien 20 ans que ITER a été mis en dessins. Depuis la technologie a évoluée et des découvertes ont peut être contredit les choix technologiques. ITER n ayant pas vraiment un capitaine qui maîtrise la totalité et capable de calculer comme les grands prédécesseurs qui ont vu naître la fusion thermonucléaire, il y a des probabilités que ITER ne sera pas un succès. Trop de temps ont passé. La technologie a fusion inertielle a fait d énormes progrès grâce a l evolution des laser et de l électronique. Les 2 milliards de degrés sous 100 nano secondes ont permis de comprimés la matière avec un facteur 1000. Ce temps très court empêche les fuites de la réaction de fusion mais surtout permet la fusion aneutronique c est dire de l énergie convertible directement en électricité car qu’aucun neutron est émis . Cette technologie est beaucoup plus prometteuse pour plusieurs disciplines comme les moteurs des fusées dans l Espace, les armes qui vaporisent leur cible. La transmutation des éléments radioactifs en éléments inertes… Et c est bien la raison que l armée française relance cette recherche car cette fois c est une course à sa maîtrise. Les Russes avec leur technologie hypersonique sans frottement peuvent fabriquer un avions capable de monter à 80 km d altitude et détruire par un laser miniaturisés alimenter par des ampères fournis par du combustible solides actuellement utilisés pour l effet MHD des missiles hypersoniques a Mach 10. Les réacteurs Tokamaks commenceront à être interressant si leur utilisation est continue..en effet ITER a besoin de 600MJ pour démarrer et fournir 50MJ utilisables. Avec 500 MJ comme objectif ce Tokamak ne sera pas capable de produire l énergie nécessaire pour le démarrer. L exploit du Tokamak français est surtout pour les médias et les hommes politiques. Car tant que ce genre d exploit n’ utilisera pas plusieurs Méga Ampères, l exploit existe mais aucune réaction nucléaire relevant contrairement au Tokamak a Culham dans l Oxfordshire OX143EA