La fusion nucléaire, cette énergie d’avenir préférée aux énergies renouvelables

Résumé:

En Europe les gouvernements successifs tentent de réduire leurs émissions de CO2 pour lutter contre le réchauffement climatique. Pour produire de l’énergie sans émettre du CO2 il existe aujourd’hui les énergies renouvelables et le nucléaire qui rejette des déchets radioactifs et donc nocifs pour l’environnement. Cependant les instituts et les investissements dans la recherche énergétique prennent le pari… de la fusion nucléaire !

En quoi la fusion est-elle différente de notre production actuelle de nucléaire et pourquoi autant d’investissements dans cette branche, délaissant ainsi les énergies renouvelables ? 

Définition

Quand on parle de nucléaire en France et dans le monde, on parle des centrales nucléaires qui utilisent comme technologie la fission nucléaire qui consiste à récupérer l’énergie dégagée par un atome qui se scinde en deux.

La fusion nucléaire est la réaction qui est à l’oeuvre de manière naturelle dans le Soleil et les étoiles en général. Il s’agit de deux noyaux qui s’assemblent pour former un noyau plus lourd

 Schéma d’une fission nucléaire

La production d’énergie aujourd’hui

Un des importants émetteurs de CO2 est la production d’énergie, les états essaient donc de réduire cette production nécessitant des hydrocarbures comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel, tous rejetant massivement du CO2.

Deux options, avec leurs contraintes respectives, se présentent ainsi:

  • Les énergies renouvelables (EnR) n’ont pas d’impact négatif sur l’environnement et utilisent des énergies, comme son nom l’indique, qui sont renouvelables et inépuisables (chaleur, lumière, marées etc…).

Cependant nous ne disposons pas actuellement de la technologie nécessaire pour conserver dans des batteries l’énergie produite par ces EnR. Et c’est là le principal argument des détracteurs des EnR, cette énergie produite doit être utilisée immédiatement. Or, si on prend une éolienne en exemple, le vent ne souffle pas toute l’année. C’est donc ce rapport entre la capacité réelle de production et la capacité théorique, appelé facteur de charge qui pose problème.

Le saviez-vous ?

En 2018 en France, l’éolien (5,1% de la production d’électricité) a représenté la troisième source d’énergie après le nucléaire (71,7%) et l’énergie hydraulique (12,5%). L’éolien dispose d’un facteur de charge en moyenne en 2018  de 21,1% selon le RTE (Réseau de Transport d’Electricité). 

  • Le nucléaire quant à lui est une source d’énergie “fiable” dans le sens où il peut fonctionner toute l’année et produire de l’électricité à tout moment. Il rejette cependant des déchets radioactifs que l’on doit stocker sous-terre. Il s’agit quand même d’une radioactivité pouvant atteindre la centaine de milliers d’années. L’histoire nous montre également que ces centrales ne sont absolument pas exemptes de mal fonctionner et de provoquer des catastrophes majeures pour l’environnement.

Même si cette énergie est “fiable”, le nucléaire a donc quand même un lourd impact sur l’environnement. Mais il est difficile à un état de lui demander d’augmenter la part d’énergie produite par les EnR étant donné que nous ne disposons pas encore de technologies assez poussées dans le domaine du stockage de l’énergie.

L’urgence climatique, nous imposant également de réduire drastiquement nos émissions de C02, incite les états à ne pas sortir du nucléaire.

Le saviez-vous ?

L’Allemagne souvent présentée en France comme très avancée dans le domaine des énergies renouvelables rejette 8 fois plus de CO2 que la France. Sa source d’énergie “fiable” étant le charbon, important émetteur de CO2.  

La logique voudrait donc que les centres de recherche se concentrent sur le problème de la conservation de l’énergie et que les Etats y investissent beaucoup d’argent. Les EnR pourraient être ainsi utilisées massivement et à 100% de leur potentiel.

Pourtant ce n’est absolument pas le cas. Simplement parce que rien ne fait penser que cela soit un jour possible…  Dans une lettre ouverte de Bill Gates du 29 décembre 2018, il écrit que: « Les énergies solaires et éoliennes sont des sources d’énergie intermittentes, et il est peu probable que nous disposions de batteries bon marché qui permettraient de stocker suffisamment d’énergie quand le soleil ne brille pas ou que le vent ne souffle pas ». Les chercheurs en matière d’énergie partagent le même point de vue, ce type de batterie n’est absolument pas envisageable à l’heure actuelle.

 

La fusion nucléaire

 Schéma d’une fusion nucléaire

Dans la théorie, la fusion nucléaire présente bien plus d’avantages que la fission:

  • On utilise des noyaux d’atomes dérivés de l’hydrogène, le deutérium et le tritium pour les faire fusionner. Cela dégage d’énormes quantités d’énergie, bien plus importantes que la fission nucléaire.
  • Le deutérium est présent dans l’eau de mer et n’est pas radioactif, le tritium ne l’est que 12 ans.
  • Les déchets rejetés sont faiblement radioactifs et peuvent être recyclés dans les 100 ans
  • Contrairement à la fission, la fusion nucléaire ne montre pas de réaction en chaîne. Le processus s’arrête si il y a un problème.

Les états ont fait ce pari, celui de la fusion nucléaire comme énergie d’avenir qui en théorie ne rejette pas de CO2, n’est pas dangereuse pour l’environnement et peut assumer la production d’électricité d’un pays. C’est ce que les chercheurs essayent de prouver notamment via le projet Iter.

 Réacteur du projet Iter (Bouches-du-Rhône) sera inauguré en 2025

Iter, traduit du latin “le chemin” se positionne comme l’un des projets les plus ambitieux dans le monde en matière d’énergie. Iter est à l’origine d’un accord entre 35 pays pour construire dans les Bouches-du-Rhône le plus grand tokamak jamais conçu, la machine qui doit démontrer que la fusion nucléaire peut être utilisée comme source d’énergie.

C’est une collaboration mondiale signée en 1985 qui lança le projet puis l’UE, la Chine, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les Etats-Unis ont mis en commun leurs savoirs et leurs ressources pour faire avancer Iter.

Son directeur, le français Bernard Bigot affirme que: “si ses équipes venaient à réussir, ils auraient trouvé un mode de production d’énergie pour des centaines de millions d’années, avec les ressources naturelles terrestres, sans impact sur le climat, ni l’environnement, et dans des conditions sûres.” C’est tout le mal que souhaitent les états à l’origine du projet.

Pour cela les gouvernements successifs n’hésitent à investir de l’argent. Le devis devait coûter à l’origine 5 milliards d’euros, et s’élève aujourd’hui à 20 milliards d’euro.

Mais en attendant

Toutefois, Nous allons devoir nous montrer patient avant que Iter et la fusion nucléaire en général ne commence à porter ses fruits. Dans le calendrier d’Iter, les scientifiques prévoient leur premier essai quand tout sera prêt en 2025 avec des atomes d’hydrogène et en 2035 avec des atomes de deutérium et de tritium. L’objectif sera de produire 10 fois plus d’énergie qu’il n’en sera consommé pour enclencher la réaction. Bernard Bigot n’envisage une utilisation courante qu’à partir de 2050

Ces recherches se montrent donc beaucoup trop longues par rapport à l’urgence du climat et de la protection de l’environnement. Il apparaît comme nécessaire d’augmenter la production d’EnR en lissant au maximum leurs utilisation. C’est ce que la France essaye de faire en utilisant à la fois l’énergie hydraulique, photovoltaïque et éolien pour tenir son objectif de ramener la part du nucléaire (actuellement à 71%) à 50% d’ici 2035.

Concernant le réchauffement climatique, les citoyens ne doivent pas se tromper de combat, la production d’électricité ne contribue que très faiblement aux émissions de CO2 en France (11,4% de nos émissions selon l’Agence pour l’Environnement Européenne).

Les principaux émetteurs restent les moteurs à explosion (33%) dont plus de la moitié proviennent des véhicules de particuliers.