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Vue en coupe du tokamak d'ITER, avec son bâtiment.
Image Wikimedia
Initialement prévu pour démarrer ses premiers tests en 2020, le réacteur à fusion ITER, composé de 19 énormes bobines formant plusieurs aimants toroïdaux, ne devrait produire de l'énergie qu'en 2034 pour un bilan énergétique positif en 2039. Cette nouvelle date repousse d'autant l'arrivée potentielle de la fusion nucléaire comme une réponse aux problèmes climatiques actuels.
Le projet ITER est le fruit d'une collaboration entre 35 pays, dont tous les États membres de l'Union Européenne, la Russie, la Chine, l'Inde et les États-Unis. Le réacteur abrite l'aimant le plus puissant du monde, capable de produire un champ magnétique 280 000 fois plus puissant que celui protégeant la Terre. Cependant, ces prouesses technologiques s'accompagnent d'un coût élevé: le budget initial de 5 milliards de dollars a grimpé à plus de 22 milliards, avec 5 milliards supplémentaires pour couvrir les coûts imprévus.
La fusion nucléaire, le processus qui alimente les étoiles, est recherchée depuis plus de 70 ans. En fusionnant des atomes d'hydrogène pour former de l'hélium sous des pressions et températures extrêmement élevées, les étoiles génèrent d'énormes quantités d'énergie sans produire de gaz à effet de serre ni de déchets radioactifs durables. Cependant, recréer ces conditions sur Terre s'avère complexe.
Les réacteurs à tokamak, le design le plus courant, fonctionnent en superchauffant du plasma avant de le piéger dans une chambre en forme de donut grâce à des champs magnétiques puissants. Maintenir ce plasma turbulent et superchauffé suffisamment longtemps pour que la fusion se produise est un défi de taille. Depuis la conception du premier tokamak par Natan Yavlinsky en 1958, aucun réacteur n'a réussi à produire plus d'énergie qu'il n'en consomme.
La principale difficulté réside dans le maniement d'un plasma suffisamment chaud pour fusionner. Les réacteurs à fusion nécessitent des températures bien supérieures à celles du Soleil, car ils doivent fonctionner à des pressions bien plus basses que celles trouvées au cœur des étoiles.
Atteindre ces températures est relativement facile, mais contenir le plasma pour qu'il ne brûle pas le réacteur ou ne perturbe la réaction de fusion est extrêmement complexe, nécessitant l'utilisation de champs magnétiques puissants.