Selon de nombreux scientifiques, la fusion nucléaire pourrait révolutionner la production d’énergie sur Terre. Cependant, ce principe novateur rencontre de nombreux problèmes. Avant toute chose, il est important de bien comprendre le fonctionnement du principe de fusion nucléaire, ses enjeux, mais aussi ses limites. Malheureusement, ces dernières sont beaucoup plus nombreuses que ce que l’on peut imaginer. En réalité, la fusion nucléaire est le théâtre d’un grand nombre de fausses promesses. En effet, les défis technologiques qu’elle représente sont presque insurmontables, et son coût énergétique est phénoménal. Mais est-ce vraiment la solution à nos problèmes énergétiques ? La fusion nucléaire est-elle vraiment la solution à toutes nos difficultés ?
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00:00 Ces problèmes que rencontre la fusion nucléaire ? Selon de nombreux scientifiques, la fusion
00:05 nucléaire pourrait révolutionner la production d'énergie sur Terre. Cependant, ce principe
00:09 novateur rencontre de nombreux problèmes. Avant toute chose, il est important de bien
00:13 comprendre le fonctionnement du principe de fusion nucléaire, ses enjeux mais aussi ses
00:18 limites. Malheureusement, ces dernières sont beaucoup plus nombreuses que ce que l'on
00:21 peut imaginer. En réalité, la fusion nucléaire est le théâtre d'un grand nombre de fausses
00:25 promesses. En effet, les défis technologiques qu'elle représente sont presque insurmontables
00:30 et son coût énergétique est phénoménal. Mais est-ce vraiment la solution à nos problèmes
00:35 énergétiques ? Telle est la question. C'est ce qu'essaye de démontrer le projet ITER.
00:39 Pourtant, ce rêve d'une énergie nucléaire à la fois propre et sûre semble sur le point
00:43 de s'effondrer. Les retards s'accumulent et les défauts se multiplient. La fusion
00:48 nucléaire est-elle vraiment la solution à toutes nos difficultés ?
00:51 Depuis quelques temps, la fusion nucléaire est considérée comme une véritable prouesse
00:57 du futur. Cependant, avant de se persuader que cette information est vraie, il est important
01:02 d'en savoir un peu plus à ce propos. A quoi correspond la fusion nucléaire exactement ?
01:07 De nos jours, l'humanité est confrontée à un défi de taille qui n'est autre que
01:10 celui de la demande grandissante en énergie. Jusqu'à présent, les réserves fossiles
01:15 de charbon, de pétrole ou de gaz suffisaient pour produire la plus grande partie de notre
01:19 énergie. Néanmoins, ces réserves risquent de très bientôt disparaître. Il est donc
01:23 primordial d'avoir recours à de nouvelles sources d'énergie non fossiles.
01:26 Depuis que nous avons découvert la puissance de l'atome, deux voies s'offrent à nous
01:31 en matière de production d'énergie. La première correspond à la fission atomique,
01:35 parfaitement contrôlée à l'heure actuelle. La seconde laisse entrevoir une véritable
01:39 possibilité de produire de l'énergie de manière quasi inépuisable. En outre, cette
01:44 énergie serait propre et sans déchets toxiques. Il s'agit de la fusion nucléaire. Elle
01:49 est d'ailleurs le centre de nombreux projets de coopération internationale.
01:52 Pour faire simple, la fusion nucléaire est un processus par lequel deux noyaux atomiques
01:56 légers s'unissent pour n'en former qu'un seul, beaucoup plus lourd. Ainsi, il libère
02:01 une quantité d'énergie beaucoup plus importante. Pour cela, il est nécessaire de générer
02:05 des températures de plusieurs centaines de millions de degrés. En effet, les réactions
02:09 de fusion se produisent dans un état de la matière appelée plasma. Il est question
02:13 d'un gaz chargé à température très élevée. Ce dernier est constitué d'ions positifs
02:18 et d'électrons libres. Lorsque deux noyaux atomiques fusionnent, le noyau résultant
02:22 se retrouve dans un état énergétique instable. Celui-ci doit absolument revenir à un état
02:27 stable de plus faible énergie. Cette stabilité est possible par éjection d'une ou plusieurs
02:32 particules. L'énergie excédentaire se répartit alors entre le noyau et les particules
02:36 émises sous forme d'énergie cinétique. C'est ce résultat énergétique que l'être
02:41 humain souhaite récupérer. Il l'utilise ainsi dans le cadre de l'exploitation de
02:45 la fusion nucléaire contrôlée. En outre, les enjeux de la fusion nucléaire sont multiples.
02:50 La maîtrise de ce principe serait une avancée considérable pour l'humanité. Effectivement,
02:55 elle permettrait de l'existence d'une énergie très abondante. On parle même d'une quantité
02:59 d'énergie 4 à 5 fois supérieure à celle des réactions issues de la fission nucléaire.
03:04 Elle est aussi plusieurs millions de fois supérieure à celle d'une réaction chimique.
03:08 De plus, les combustibles de fusion sont universellement disponibles en quantité presque inépuisable.
03:14 L'énergie produite est également propre. Il est vrai que les réacteurs de fusion nucléaire
03:18 ne produisent aucun déchet radioactif de haute activité à vie longue. Les produits
03:22 de la fusion eux-mêmes ne sont pas radioactifs. La fusion nucléaire n'utilise pas non plus
03:27 de matières fissiles, tels que l'uranium et le plutonium. De la même manière, un
03:31 réacteur de fusion ne contient pas d'éléments susceptibles d'être utilisé dans le but
03:35 de fabriquer des armes nucléaires. Autre point très important, un accident nucléaire
03:39 comme celui de Fukushima ne pourra jamais avoir lieu dans un réacteur de fusion. Et
03:44 pour cause, les conditions propices aux réactions de fusion nucléaire sont particulièrement
03:48 difficiles à atteindre. Malgré ces nombreuses promesses, la fusion
03:53 nucléaire connaît certaines limites. A l'heure actuelle, la fusion nucléaire n'en est
03:56 qu'au stade de projet. Il n'existe toujours pas de centrale à fusion industrielle. Les
04:01 réacteurs existants ne sont d'ailleurs que des réacteurs de recherche. Effectivement,
04:04 lors des travaux de mise au point de la fusion contrôlée, des ingénieurs et les chercheurs
04:08 se heurtent à trois difficultés majeures. Il s'agit de la température, de la densité
04:13 et du confinement. Pour atteindre les réactions de fusion, il faut dans un premier temps parvenir
04:18 à une température suffisante dans un espace confiné. Il faut également obtenir une densité
04:22 de fusion suffisante ainsi qu'un temps suffisant de confinement de l'énergie.
04:27 Néanmoins, les expérimentations de fusion ont démontré que ces contraintes peuvent
04:30 être atteintes, mais séparément. De surcroît, pour que la fusion nucléaire ait l'espoir
04:35 d'être énergétiquement rentable, l'énergie produite doit être supérieure à l'énergie
04:40 consommée pour l'entretien des réactions. De ce fait, il est nécessaire d'éliminer
04:44 toute possibilité de perte thermique vers le milieu extérieur. Au sein d'un réacteur
04:49 de fusion, il est donc indispensable d'éviter tout contact entre le milieu de réaction
04:53 et les matériaux de l'environnement. Tout cela correspond à la notion de confinement
04:56 immatériel. En réalité, la fusion nucléaire fait de
05:01 nombreuses fausses promesses. Ceci vient notamment du fait que certains défis technologiques
05:05 paraissent insurmontables. Il est évident que le problème ne vient pas du fait que
05:09 les chercheurs y réussissent par ses scientifiques en matière de fusion nucléaire. Cette avancée
05:14 doit être poursuivie. Le problème vient plutôt du fait que la fusion énergétique
05:17 ne semble pas être une solution énergétique à court terme. Le fait de fusionner des atomes
05:22 comme cela se fait dans le soleil afin d'obtenir une réaction libérant des quantités astronomiques
05:26 d'énergie est une véritable prouesse. Des chercheurs américains ont même récemment
05:31 annoncé avoir généré une réaction de fusion nucléaire. Cette dernière fournirait plus
05:35 d'énergie qu'il en faudrait pour la déclencher. La fusion nucléaire serait donc en passe
05:40 de devenir réalité. Pourtant, il reste des défis technologiques
05:43 monstres à surmonter. Pour commencer, il faut impérativement trouver le moyen d'entretenir
05:48 en continu une réaction qui n'est pour l'instant maintenue qu'une fraction de seconde. Le
05:53 plasma utilisé doit également être géré, il doit impérativement forcer les atomes
05:57 d'hydrogène à fusionner. Malheureusement, ce plasma détruit tout ce qu'il touche,
06:02 les matériaux à utiliser sont donc difficiles à trouver. En comparaison, cela correspond
06:06 au fait de construire une boîte autour du soleil.
06:08 D'un autre côté, la fusion nucléaire est décrite comme propre et sûre. Cependant,
06:12 pour le moment, il est question du deutérium et du tritium. Ce dernier est d'ailleurs
06:17 très radioactif et extrêmement rare. L'aventure sera-t-elle un jour possible ? Face à ces
06:22 nombreuses difficultés, cela semble compromis.
06:24 Sur le papier, la fusion nucléaire présente des avantages considérables, notamment par
06:28 rapport à la fission utilisée dans nos centrales nucléaires actuelles. Pourtant, cette opération
06:33 a un coût et ce dernier s'avère phénoménal. Au fil du temps, plusieurs procédés ont
06:37 été développés dans le but d'améliorer le rendement des expériences de fusion.
06:41 Lorsque l'installation est prise dans son ensemble, la rentabilité semble dérisoire.
06:46 Aujourd'hui encore, la chaîne complète reste encore à moins de 1% de rendement.
06:49 Nous sommes donc très loin de pouvoir envisager une application industrielle.
06:54 Pour certains scientifiques, la fusion nucléaire se rapproche de l'invention de la machine
06:59 à vapeur ou du moteur thermique, notamment dans la manière de bouleverser la production
07:03 d'électricité. Mais est-ce vraiment la solution à nos problèmes énergétiques ?
07:07 Une énergie décarbonée produite à partir d'une denrée inépuisable, l'hydrogène,
07:12 qui ne produit aucun déchet radioactif, serait à portée de main. Elle serait même capable
07:15 de répondre aux besoins énergétiques de l'humanité. D'en moins, il faut que ce
07:19 projet fonctionne réellement, et ce n'est toujours pas le cas.
07:22 L'objectif principal est de disposer d'une centrale à fusion active d'ici 2050, au
07:27 plus tard 2060. Mais est-ce vraiment possible ? En tout cas, ITER semble nous démontrer
07:32 le contraire.
07:33 Savez-vous ce qu'est exactement ITER ? Il s'agit d'un réacteur censé reproduire
07:39 la réaction de fusion de l'hydrogène, qui se produit naturellement au cœur du Soleil
07:43 et des étoiles. Il est le messager d'une énergie nucléaire propre et sûre. Pourtant
07:47 actuellement, ce rêve est en passe de s'effondrer.
07:50 Présenté comme le plus grand projet scientifique de l'histoire de l'humanité, il est initié
07:55 en 2006. Il réunit 35 pays. Les dimensions d'ITER sont gigantesques. L'installation
08:00 s'étend sur 42 hectares. A l'intérieur de ce soleil artificiel, un immense tube en
08:05 anneau est censé supporter les réactions de fusion au sein d'un plasma à 150 millions
08:10 de degrés.
08:11 A l'origine, la première production d'ITER était prévue pour 2035. Cependant, elle
08:16 ne devrait pas avoir lieu avant 2030. Les retards n'ont de cesse de se multiplier.
08:20 Cela est dû à des problèmes de soudure dans certaines pièces maîtresses de l'installation.
08:24 Les feuilles de route doivent être complètement réécrites par les ingénieurs. En effet,
08:28 c'est la façon dont sont réalisées les soudures qui est à l'origine du problème.
08:33 Les interrogations au sujet d'explosions ou rayonnements ionisants à proximité de
08:37 la structure posent également problème.
08:39 L'agence de sûreté nucléaire, plus communément appelée ASN, est même en train de faire
08:44 quelques vérifications à ce sujet. En outre, le budget commence à inquiéter les professionnels
08:48 du domaine. Les 20 milliards d'euros prévus au départ ont triplé suite à de nombreuses
08:53 réparations nécessaires.
08:54 Effectivement, les défauts se multiplient. Il est notamment question d'importants problèmes
08:59 sur deux composants clés du tokamak. Il s'agit du cœur du réacteur, qui abrite et confine
09:04 le plasma en fusion. Cela concerne aussi le bouclier thermique et la chambre à vide.
09:09 Ces réparations imposent de ressortir et de désassembler le premier module du tokamak.
09:13 Pourtant, ce dernier avait déjà été descendu dans la chambre du réacteur il y a quelques
09:17 mois. Cette opération risque de s'avérer beaucoup trop longue et très coûteuse. L'impact
09:22 exact doit encore être évalué avant que la nouvelle feuille de route ne soit éditée.
09:26 Cette nouvelle estimation devrait se solder par des années de retard. Ces différentes
09:31 situations montrent que la fusion nucléaire n'est peut-être pas aussi idéale que ce
09:34 que l'on veut bien nous faire croire. Le projet s'avère finalement bien plus difficile
09:38 à réaliser que prévu.
09:39 La prouesse du futur qu'est la fusion nucléaire connaît de sérieux problèmes. Entre enjeux
09:47 et limites, ce principe fait de nombreuses promesses qu'il a parfois beaucoup de mal
09:50 à tenir. Les défis technologiques qu'il représente semblent insurmontables et son
09:55 coût énergétique est phénoménal. Pourtant, la fusion nucléaire pourrait vraiment représenter
09:59 une solution viable à tous nos problèmes en matière d'énergie. Cependant, les difficultés
10:04 que rencontre le réacteur ITER prouvent le contraire. Les retards à répétition ainsi
10:08 que ses nombreux défauts inquiètent les scientifiques. Pourra-t-on vraiment compter sur la fusion
10:13 nucléaire ?
10:14 [Musique]