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Fusion thermonucléaire

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Fusion thermonucléaire
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(Consommation énergétique mondiale vs réserves d'énergie disponibles (Source : http://www.itercanada.com/).

La demande énergétique globale ne cesse de croître année après année suivant l'expansion de la population mondiale et sa dépendance énergétique. Bien qu'il soit difficile d'établir des prédictions fiables, il est convenu que la demande énergétique mondiale devrait doubler ou tripler d'ici l'an 2050 . Cependant, l'alimentation mondiale en énergie est désormais soumise à certaines restrictions environnementales déjà établies, ou à venir. Le développement de nouvelles sources d'énergie devient de plus en plus urgent considérant les différentes inquiétudes reliées aux émissions de CO2 provenant de l'utilisation des combustibles fossiles. Il est évident que la diversité énergétique est une option qui doit rester dans la mire des différents dirigeants mondiaux. Il s'agit de la meilleure solution pour s'assurer que la demande énergétique mondiale soit satisfaite sans impliquer des coûts exorbitants. Le développement de la fusion nucléaire représente une des solutions envisageables, voir essentielles pour la diversification des sources énergétiques futures.

(Tokamak de Varennes, opéré par le Centre Canadien en Fusion Magnétique. Source: rapport d'activités INRS 1995-1996)

Il suffit d'effectuer un survol des possibilités de remplacement des combustibles fossiles pour remarquer que la fusion représente une nécessité. Effectivement, même si l'énergie solaire et éolienne sont pratiques dans des situations particulières, elles ne sont pas assez fiables ni puissantes pour supporter une demande énergétique soutenue, de l'ordre de puissance de l'industrie actuelle. Par exemple, il faudrait recouvrir environ 5% de la surface urbanisée actuelle de la planète pour produire à partir de cellules photovoltaïques une quantité équivalente d'énergie à celle déjà obtenue à partir des combustibles fossiles . Les développements hydroélectriques quant à eux sont limités à quelques régions, étant donné les restrictions environnementales et territoriales. L'utilisation de la biomasse est aussi restreinte par des inquiétudes écologiques et sociales, reliées à déforestation. La fission nucléaire compte déjà pour le sixième de la production d'électricité mondiale. Il faudrait quadrupler la quantité de réacteurs déjà présents afin de fournir autant d'électricité qu'à partir des combustibles fossiles. Le problème majeur au niveau de la fission nucléaire réside dans l'insécurité des populations vis-à-vis cette technique, ce qui pourrait limiter son expansion. Dans le cas des combustibles fossiles, si une déréglementation survenait quant aux émissions des gaz à effet de serre, les réserves ne pourraient tout de même pas subvenir aux besoins énergétiques mondiaux grandissants. Il est prévu que la quantité de combustibles fossiles disponibles sur la planète suffirait seulement à combler les besoins énergétiques sur une période d'environ 100 ans au rythme de consommation actuel.

(Tokamak ITER (projet): www.iter.org)

Le potentiel de la fusion représente donc une option attrayante parmi les différentes sources énumérées ci-haut puisqu'elle est plus propre, pratiquement infinie et puissante. En effet, la source principale d'énergie utilisée dans le procédé de fusion nucléaire est le deutérium et le lithium, qui peuvent être extraits des eaux marines et en quantité suffisante pour des millions, voire des milliards d'années, et ce quelle que soit la partie du globe sur laquelle on se trouve. La fusion possède des avantages significatifs comparativement à la fission puisqu'elle est visiblement moins toxique du point de vue radioactivité, le produit de réaction (hélium) étant ni radioactif ni nocif (bien que pour certaines réactions une part non négligeable de tritium peut être produite) et qu'elle n'est pas reliée au développement d'armes nucléaires. Si on la compare aux sources renouvelables, elle ne produit pas de dioxyde de carbone et a peu d'impacts écologiques. Les coûts reliés à la fusion résident donc majoritairement dans la construction des installations, ce qui est le cas pour la majorité des sources d'énergie. Cependant, puisque la fusion n'est pas une réaction de chaîne, la quantité de combustible entreposée dans la région de réaction est très petite. Ceci permet des simplifications significatives dans le design du point de vue de la sécurité comparativement à la fission, et l'entreposage des déchets se voudrait aussi moins coûteux.

Pour en savoir plus...
http://www.cea.fr/jeunes/themes/l_energie_nucleaire
http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion.html

Pour mieux connaître les mécanismes et les enjeux de la fusion :
http://claude.emt.inrs.ca/VQE/sources/fusion_futur.html

Et en anglais...
http://www.plasmacoalition.org/edu-manmade.htm#Fusion1
http://ippex.pppl.gov