Plus sûre, bien plus performante, plus propre aussi : la fusion nucléaire est une option énergétique particulièrement intéressante pour parvenir à un mix énergétique durable dans les décennies à venir.
Comprendre les avantages de la fusion nucléaire
- Une source d’énergie exceptionnelle
La fusion nucléaire libère 4 à 5 fois plus d’énergie que la fission. A masse égale, l’énergie générée est quatre millions de fois plus importante que celle obtenue par réaction chimique.
- Des atouts énergétiques et écologiques de taille
La fusion ne génère ni gaz à effet de serre, ni dioxyde de carbone. Ces propriétés sont d’autant plus intéressantes que les réacteurs de fusion nucléaire produisent peu de déchets radioactifs – et lorsque c’est le cas, il s’agit de déchets à courte durée de vie.
La fusion nucléaire a recours à des combustibles disponibles et quasi inépuisables (deutérium, tritium, lithium). L’abondance de ces ressources permettra d’écarter le risque de pénurie énergétique et d’assurer l’alimentation en énergie des villes et industries.
- Un degré de risque maîtrisé
A la différence de la fission nucléaire, la fusion ne présente pas de risque de fusion du cœur et d’explosion. En cas de perturbation, le refroidissement prendrait le pas et provoquerait l’arrêt spontané du processus.
Sur le plan géopolitique, le risque de prolifération nucléaire est limité, puisque ce processus n’utilise pas de matières fissiles.
Le défi principal est de parvenir à “domestiquer” la fusion nucléaire pour en maîtriser la production énergétique.
Un projet unique et ambitieux : ITER
Depuis plus de 8 ans, Ametra apporte son expertise sur les systèmes autour du processus de fusion nucléaire.
C’est le cas notamment de notre contribution à ITER (Réacteur Thermonucléaire Expérimental International), l’ambitieux projet de recherche installé dans le Sud-Est de la France.
Comme l’indique le site qui lui est dédié, “ITER marque la transition entre les dispositifs de fusion expérimentaux actuels et les démonstrateurs industriels du futur. Avec cette machine de très grande taille, les scientifiques pourront étudier les plasmas dans les conditions qui seront celles d’une centrale de fusion électrogène et tester des technologies telles que le chauffage, le contrôle, le diagnostic, la cryogénie et la télémaintenance.”
Nous y intervenons au niveau des activités liées à la fusion, et plus précisément à la fusion avec un tokamak, ce qui est inédit à l’international et encore très expérimental.
Pour permettre la fusion, il faut pouvoir faire monter le plasma en température à l’intérieur du cœur afin de lancer le réacteur. Ametra travaille sur des systèmes de chauffe du plasma, qui permettent d’atteindre la température nécessaire à la fusion.
Pour donner une idée de l’ampleur du défi, l’intérieur du tokamak ITER doit atteindre 150 millions de degrés pour que le gaz puisse atteindre l’état de plasma et que celui-ci soit ensuite maintenu de manière contrôlée à ces températures particulièrement élevées.
3 techniques de chauffage externe du plasma sont mises en œuvre pour y parvenir :
- Le chauffage par injection de gaz neutres
- Le chauffage cyclotronique ionique
- Le chauffage cyclotronique électronique
Ce n’est pas la première fois qu’Ametra travaille sur les activités d’un tokamak. Cela avait déjà été le cas pour le Tore Supra, ce qui nous avait permis d’aller encore plus loin dans la compréhension de ce procédé.
Notre mission aujourd’hui est de contribuer à faire démarrer le plasma, à le maintenir à température et bien entendu à protéger l’enceinte du tokamak des rayonnements et de la chaleur extrême.
L’un des autres défis à relever est de concevoir le système qui permet de transporter les plugs (antennes) : il doit être possible de les ressortir pour en gérer la maintenance. Une fois le réacteur en marche, ces antennes seront irradiées et irradiantes. Il est donc essentiel de prévoir un système de transport pour les transférer dans une cellule protégée permettant une maintenance sécurisée.
Pour pouvoir tester certaines hypothèses, il faut faire appel à des extrapolations d’autres technologies, s’inspirer d’exemples d’environnements différents et exploiter pleinement les possibilités de cross-fertilisation et la collaboration avec des physiciens spécialisés.
Ametra a également travaillé sur des structures permettant de mettre le tokamak en blocs sur la zone SSAP. Le champ d’intervention est donc large, des études au design en passant par l’ensemble de l’installation, ce qui comporte la tuyauterie, le cheminement de câbles, la partie électricité…
Notre engagement dans ce secteur s’effectue comme souvent dans une logique de livrables avec engagement de résultat.
Il est aussi intéressant de souligner la dimension internationale du projet : ITER est un projet de collaboration internationale et, chez Ametra, le design office récemment remporté a été gagné en partenariat avec des experts indiens.
Vous souhaitez en savoir plus sur nos expertises et projets ? Consultez notre site officiel.
