Le principe de la fusion
La fusion consiste à assembler deux noyaux légers (souvent deutérium et tritium) pour former un noyau plus lourd, en libérant beaucoup d'énergie. Contrairement à la fission, qui casse un noyau, la fusion exige des températures extrêmes pour surmonter la répulsion électrique entre noyaux.
Pourquoi il faut du plasma
Pour atteindre des millions de degrés, la matière se transforme en plasma. Ce plasma doit être confiné sans toucher les parois, car tout contact le refroidit immédiatement. La maîtrise du plasma est l'un des défis majeurs de la fusion.
Les principales technologies
Deux voies dominent : le confinement magnétique (tokamak, stellarator) et le confinement inertiel (laser). Les tokamaks utilisent de puissants champs magnétiques pour contenir le plasma en anneau. Les lasers, eux, ciblent une capsule de combustible pour la comprimer et déclencher la fusion.
Défis scientifiques et industriels
Il faut maintenir le plasma stable, gérer les matériaux exposés à des flux de neutrons intenses et produire du tritium en quantité suffisante. Les matériaux doivent résister à des températures extrêmes et à une irradiation prolongée, ce qui demande des innovations majeures.
Combustible et tritium
Le mélange deutérium-tritium est le plus accessible pour les réacteurs expérimentaux. Le deutérium est abondant dans l'eau, mais le tritium est rare et doit être produit dans le réacteur à partir du lithium. Cela implique de concevoir des « couvertures » capables de générer suffisamment de tritium pour alimenter le cycle. Cette boucle de combustible est un verrou clé de la fusion industrielle.
Sûreté et déchets
La fusion n'implique pas de réaction en chaîne auto-entretenue, ce qui réduit le risque d'emballement. En revanche, les neutrons peuvent activer certains matériaux, créant des déchets radioactifs à durée de vie plus courte que ceux de la fission. La conception vise à limiter cette activation et à faciliter le démantèlement des installations.
Calendrier réaliste
Des projets comme ITER visent à démontrer la faisabilité scientifique à grande échelle, mais la production d'électricité commerciale reste lointaine. Les estimations varient, mais la plupart des experts évoquent un horizon de plusieurs décennies.
Depuis quelques années, des start-up et des programmes privés accélèrent certains développements, avec des approches plus agiles. Mais passer d'un prototype à une centrale industrielle reste un saut considérable, nécessitant des investissements massifs et une validation réglementaire longue.
Avantages potentiels
La fusion utiliserait des combustibles abondants, produirait peu de déchets radioactifs à long terme et ne présenterait pas de risque d'emballement comme la fission. Elle pourrait fournir une énergie pilotable et bas carbone.
Fusion et autres énergies
La fusion n'est pas une solution immédiate au changement climatique. Elle doit être comparée aux alternatives déjà disponibles : renouvelables, nucléaire de fission, efficacité énergétique. Son rôle futur dépendra de la vitesse des progrès et des coûts.
À retenir
La fusion nucléaire est prometteuse mais complexe. Elle représente un pari scientifique de long terme qui pourrait transformer l'énergie, mais ne remplace pas les solutions actuelles à court terme.