SÉRIEUX REVERS POUR LE MÉGAPROJET DE FUSION NUCLÉAIRE ITER, TOUCHÉ PAR DES FISSURES

Le gigantesque programme scientifique international ITER, censé démontrer la viabilité de la fusion nucléaire à grande échelle afin de générer d’immenses quantités d’électricité décarbonée dans le futur, fait face à un lourd imprévu : des fuites atteignant jusqu’à 2,2 millimètres de profondeur ont été détectées dans plusieurs modules clé déjà installés. De quoi engendrer des retards conséquents, alors que la première fusion à pleine puissance devait se produire d’ici à 2035.  

C’est un coup dur pour l’un des projets les plus ambitieux au monde dans le domaine de l’énergie, avec des conséquences probablement considérables en termes de calendrier et de coûts. Initié en 2006, le colossal programme scientifique ITER, censé démontrer que la fusion (l’énergie du Soleil et des étoiles) pourra un jour générer d’immenses quantités d’électricité décarbonée, se trouve confronté à des problèmes de « grande dimension », selon un communiqué publié par l’organisation ITER hier soir. De quoi éloigner l’espoir d’une première fusion nucléaire à pleine puissance dès 2035 dans cette gigantesque machine expérimentale, située à Cadarache (Bouches-du-Rhône) et issue de la coopération de 35 pays.

En effet, des fissures atteignant jusqu’à 2,2 millimètres de profondeur ont été identifiées dans plusieurs composants clé du tokamak, la fameuse structure en forme de donut à l’intérieur de laquelle devra se dérouler la fusion. Cette dernière consiste à chauffer à 150 millions de degrés des isotopes d’hydrogène, le deutérium et le tritium, alors sous forme de plasma, afin de dégager des quantités d’énergie faramineuses absorbées par les parois d’une chambre à vide située dans ce tokamak. Une réaction en chaîne qui ne génère quasiment aucun déchet, contrairement à la fission de noyaux lourds d’uranium, utilisée par toutes les centrales nucléaires en fonctionnement aujourd’hui.

Les boucliers thermiques affectés

Seulement voilà : les défauts de corrosion touchent « les boucliers thermiques et les secteurs de la cuve à vide », précise ITER dans son communiqué. Or, ceux-ci remplissent une fonction majeure, puisqu’ils sont censés limiter le transfert thermique entre les zones de température très élevée et ceux nécessitant d’être maintenus à très basse température. Et pour cause, la chambre à vide où se déroulera la fusion à 150 millions de degrés ne se trouvera qu’à un mètre environ de bobines magnétiques, refroidies dans de l’hélium liquide à -269°C afin d’être supraconductrices (c’est-à-dire conduisant parfaitement un courant, sans résistance, et donc sans perte d’énergie). « Les boucliers thermiques sont des pièces recouvertes d’argent situées entre ces deux secteurs, qui visent à minimiser les flux de chaleur entre eux », précise à La Tribune Greg de Temmerman, coordinateur scientifique sur le projet ITER entre 2014 et 2020. Et ainsi protéger le système magnétique supraconducteur qui créera le plasma.

Dans le détail, ces fuites avaient été détectées dès novembre 2021 pendant des tests à l’hélium « sur un élément du bouclier thermique de la cuve à vide » livré un an et demi plus tôt par la Corée, sans pour autant qu’ITER communique à ce sujet. Des groupes de travail avaient alors vu le jour pour enquêter, avec des experts de différents partenaires de l’organisation. Lesquels ont pu « identifier la cause profonde » du problème, souligne le communiqué : un « stress causé par la flexion et le soudage des tuyaux de fluide de refroidissement […] aggravé par une réaction chimique lente », due à la présence de résidus de chlore. Autrement dit, une faiblesse dans la conception de la fixation du tuyau de refroidissement a rendu impossible l’élimination des résidus de chlore, ce qui a engendré de la « fissuration par corrosion sous contrainte » dans les conduites.

« Une question cruciale [s’est alors posée] : le problème était-il ponctuel, limité aux éléments examinés, ou était-il systémique, affectant tous les composants du bouclier thermique ? », s’interroge ITER, dans un exercice de transparence.

« Nous devons supposer que le problème est étendu », répond son directeur général, Pietro Barabaschi, par le biais du communiqué. Et d’ajouter que « le risque est trop élevé et les conséquences d’un panneau de protection thermique qui fuit pendant le fonctionnement sont trop graves » pour ne pas le vérifier. Et pour cause, lors de la fameuse fusion nucléaire, la chambre à vide devra donc contenir du tritium, un élément radioactif. « Les calculs ont été faits pour que la structure ne doive jamais casser. […] La géométrie magnétique doit être la plus parfaite possible pour confiner le plasma, car chaque désalignement peut être cher payé », précise Greg de Temmerman.

Ci-contre l’un des modules de la cuve à vide, fourni par la Corée, qui constituera la chambre à vide en acier inoxydable dans laquelle se produiront les réactions de fusion, et qui devra être parfaitement hermétique. ©Juliette Raynal

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Plusieurs années de retard supplémentaire

Par conséquent, le problème exigera un « examen approfondi », de la « créativité dans la conception d’actions correctives » ainsi que « du temps et un budget » afin d’y remédier, reconnaît-il. Et pour cause, « le traiter dans la fosse [du tokamak] sur le module déjà assemblé serait extrêmement difficile », affirme le communiqué. Cela signifie que ledit module devra être soulevé, afin de le démonter puis de procéder aux réparations.

« Nous explorons différentes possibilités, de la réparation sur site à la refabrication dans une installation extérieure, éventuellement avec différentes options de fixation des tuyaux. Mais il n’y a aucun doute sur la nécessité de remplacer les tuyaux de refroidissement », explique l’organisation.

Reste à connaître le surcoût engrangé par cet imprévu, alors que la facture s’alourdit depuis le début du projet, passant de 5 milliards d’euros au départ à plus de 20 milliards actuellement. Cependant, « près de 90% du budget se fait sans argent direct, puisqu’il provient de contributions en nature de la part des différents pays, via la fourniture des bâtiments, pièces et systèmes de l’installation », rappelle Greg de Temmerman.

Le principal questionnement portera donc sur le retard auquel il faudra s’attendre. Avant l’incident, les premières opérations de test sans fusion, jusqu’ici prévues en 2025 (contre 2016 initialement), se dirigeaient déjà vers un délai supplémentaire d’au moins deux ans. Avec ce nouvel événement, « il est clair que le retard va à nouveau se compter en années », affirme Greg de Temmerman. Les estimations officielles ne devraient cependant pas arriver avant mai prochain, date à laquelle les représentants de haut niveau de chacun des pays membres impliqué dans le projet se réuniront en Conseil.

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Par Marine Godelier , publié le 22 novembre 2022 à 14h50

[Article mis à jour le 22/11/2022 à 17h36 avec les explications de Greg de Temmerman, coordinateur scientifique du projet ITER entre 2014 et 2020]

Photo en titre : Crédits : MG

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