Journal indépendant, en accès libre pour tous, sans publicité ni actionnaire, financé par les dons de ses lecteurs
Recevoir la lettre d'info

Enquête — Énergie

Le futur réacteur nucléaire Iter : un projet titanesque et énergivore

Vue d'ensemble du site Iter, en novembre 2020.

[1/3] Le futur réacteur de fusion nucléaire Iter, dans les Bouches-du-Rhône, consommera autant d’énergie qu’il en produira. Ce projet immense est aussi bien plus coûteux que prévu : 44 milliards d’euros.

[1/3 Iter, la réalité derrière les promesses de la fusion nucléaire] Iter, le futur réacteur international, se veut la vitrine de la fusion nucléaire, dont les qualités, selon ses promoteurs, surpassent celles de la fission, en usage dans les centrales classiques. Enquête au cœur d’un projet démesuré, aux conséquences sanitaires et environnementales désastreuses.

• Volet 2 : Derrière le projet Iter, des montagnes de métaux toxiques et de déchets radioactifs

• Volet 3 : Le gouffre d’Iter ne décourage pas les projets de fusion thermonucléaire


Saint-Paul-lez-Durance (Bouches-du-Rhône), reportage

À Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône, plusieurs milliers de personnes s’activent sur l’un des plus grands chantiers du monde. Le complexe où nous entrons avec notre guide, qui abritera le futur réacteur de fusion nucléaire Iter (« International Thermonuclear Experimental Reactor »), pèse 440 000 tonnes, soit plus de quarante tours Eiffel. Des hommes en casque de chantier — « casques rouges pour les chefs, blancs pour les ouvriers », explique la guide — tous également minuscules dans cet espace, contemplent une colossale pièce métallique de 440 tonnes. Elle a été expédiée de Chine par bateau, acheminée depuis Fos-sur-Mer sur une barge spécialement construite sur l’étang de Berre, puis transportée par convoi nocturne sur 104 kilomètres de route fortifiée à bord d’un camion géant doté de 352 roues.

Si des membres d’une peuplade inconnue arrivaient à Iter et observaient les ressources titanesques mobilisées pour ce chantier, ils en concluraient probablement que l’on construit ici un temple destiné à l’adoration d’un dieu. Ils n’auraient peut-être pas tort. Le nom de cette divinité s’affiche en grosses lettres en première page du site internet de l’Organisation Iter : « Une énergie inépuisable. »

Page d’accueil de l’Organisation Iter. Capture d’écran/Iter.org

Les centrales nucléaires construites à partir des années 1960 promettaient déjà d’exaucer cette prière, mais au moyen de la fission : déclencher une réaction en chaîne libérant des neutrons en cassant des noyaux d’uranium. Mais à Iter, on vous le dit tout net : la fission nucléaire est une impasse. Il faut extraire l’uranium pour alimenter les réacteurs, gérer des dizaines de milliers de tonnes de déchets radioactifs pour des milliers d’années, et maîtriser la réaction en chaîne qui, faute de refroidissement, s’emballe, comme à Fukushima. « On ne veut plus de tout ça », tranche Joëlle Elbez-Uzan, responsable de la sûreté et de l’environnement à Iter.

Avec la fusion nucléaire, nous assure-t-on, tous ces problèmes seraient surmontés : très peu de combustible, très peu de déchets, aucun risque d’emballement. Avec du deutérium (extrait de l’eau de mer) et seulement quelques kilos de tritium radioactif, chauffés à entre 150 et 200 millions de degrés Celsius (dix fois la température du centre du soleil), on peut créer un plasma résultant de la fusion des atomes et produire une énorme chaleur [1]. « La fusion peut générer quatre fois plus d’énergie par kilo de combustible que la fission, et près de 4 millions de fois plus d’énergie que la combustion de pétrole ou de charbon », promet l’Agence internationale pour l’énergie atomique (AIEA) à la première page de son bulletin publié en mai 2021.

L’un des secteurs de la chambre à vide du tokamak d’Iter. © Iter Organization

Décupler l’énergie... Vraiment ?

Jusqu’ici, rien de nouveau : c’est le principe de la bombe thermonucléaire (ou bombe H). Comme l’expliquaient les physiciens en 1957, peu après la conférence internationale « Atomes pour la paix », qui a lancé ces recherches, le but d’un réacteur de fusion thermonucléaire est de « domestiquer l’énergie de la bombe H » [2].

Au lieu de laisser libre cours à la chaleur destructrice des neutrons, on va tenter de confiner ce plasma dans de gigantesques champs magnétiques. Enfermé dans ce tokamak, sorte de bouteille magnétique inventée par les physiciens russes, le plasma, porté à très haute température comme précédemment expliqué, produirait des noyaux d’hélium, et la réaction de fusion s’autoentretiendrait en dégageant de la chaleur. On pourrait alors récupérer l’excès de chaleur créé par la réaction et la convertir en courant électrique.

Mode d’emploi du tokamak, avec la chambre à vide, le tunnel circulaire gris, encerclé par les bobines générant le champ magnétique. CEA, tiré de Iter : le chemin des étoiles ?, J. Jacquinot, R. Arnoux, Edisud, 2006.

Jusqu’ici, la fusion nucléaire n’a pu être réalisée que pendant quelques secondes, faute d’un tokamak assez grand pour confiner l’énergie [3]. Comme aucun pays n’aurait pu assumer seul les coûts d’une telle construction, l’expérience menée à Cadarache rassemble trente-cinq pays (Union européenne, États-Unis, Chine, Russie, Suisse, Angleterre, Japon, Inde et Corée du Sud), qui contribuent tous à son financement. Après quinze ans de travaux et de recherches, l’assemblage du tokamak d’Iter — gigantesque enceinte métallique de 73 mètres de haut — a commencé à l’été 2020. L’objectif est de parvenir à confiner un plasma pendant quatre minutes afin de vérifier si les noyaux d’hélium parviennent à maintenir la réaction de fusion nucléaire.

Du fait de sa vocation expérimentale, Iter n’est pas raccordé à des turbo-alternateurs et ne produira pas d’électricité. Les premiers tirs de plasma avec deutérium et tritium ne commenceront qu’en 2035, une fois la machine assemblée, sa stabilité et son étanchéité testées. Un prototype de réacteur, Demo, serait construit vers 2050, puis toute une filière de fusion nucléaire « à l’horizon 2070 », estime prudemment Joëlle Elbez-Uzan. Mais Iter entend déjà démontrer qu’avec son plasma autoentretenu, le réacteur générera « la première production d’énergie nette de toute l’histoire de la fusion » en créant « une amplification d’un facteur 10 : soit 50 mégawatts (MW) en entrée et 500 mégawatts en sortie ». C’est la première chose que l’on vous apprend sur Iter. Avec très peu de combustible et de déchets, on va décupler l’énergie : on injecte 50 MW, on en obtient 500 MW.

À Cadarache, panneau d’information sur Iter. © Celia Izoard/Reporterre

Un bilan énergétique nul

Le problème, c’est que c’est faux. Ou, du moins, ce n’est que très partiellement vrai. Steven B. Krivit, journaliste scientifique étasunien, spécialiste de la fusion nucléaire, y a consacré une enquête, puis un film. Au moment des tirs de plasma, explique-t-il, pour produire ces 50 MW de chaleur qui seront injectés dans le tokamak, compte tenu de toutes les infrastructures présentes sur le site, des systèmes de chauffage et des pertes énergétiques, Iter consommera entre 300 et 500 MW. Soit presque autant que l’énergie qu’il est censé en produire. Et cela sans compter l’énergie grise du réacteur, c’est-à-dire l’énergie nécessaire à la production de tous ces composants, de leur acheminement, etc., nous parlons ici simplement de la puissance électrique qu’Iter prélèvera dans le réseau RTE.

« Ce réacteur est conçu pour produire des particules de fusion — des neutrons et de l’hélium — qui ont dix fois le taux de puissance injecté dans le combustible pour créer ces particules, explique Steven B. Krivit, et non pour produire dix fois le taux de puissance que consomme globalement le réacteur. » Si l’expérience menée à Iter fonctionnait, et qu’il était raccordé au réseau électrique, le bilan énergétique serait nul. Une « omission stratégique », selon Krivit, qui éloigne considérablement la perspective de produire de l’électricité par fusion nucléaire.

À l’intérieur du site Iter. © Celia Izoard/Reporterre

Cette subtile distinction entre la quantité d’énergie consommée pour amorcer la réaction et la quantité d’énergie consommée par le réacteur (comme son usine cryogénique géante) n’est jamais expliquée au public ni même, vraisemblablement, au personnel d’Iter. Lorsque nous avons corrigé Joëlle Elbez-Uzan pendant notre interview sur le fait que le facteur d’amplification par dix ne concerne que la réaction, et non l’énergie totale injectée dans Iter, la directrice de la sûreté s’est exclamée, perplexe : « Vous me faites une blague ? »

Interrogé le même jour sur la consommation électrique totale d’Iter, Laban Coblentz, directeur de la communication, a répondu qu’il l’ignorait. Après une demande écrite, quinze jours d’attente et plusieurs relances, des ordres de grandeur confirmant ceux de Steven B. Krivit ont été fournis, mais accompagnés d’une longue dissertation sur la nécessité de « replacer ces réponses dans le contexte de la mission d’Iter ». Sa consommation énergétique est à mettre en balance avec « le potentiel énorme de la fusion pour éliminer plus d’un siècle de tensions et conflits géopolitiques liés à l’accès aux ressources fossiles ». Une part de la puissance consommée par Iter est due « au grand nombre d’outils de diagnostics visant à une analyse exhaustive du plasma et servant à optimiser la conception de machines futures ». Et de toute façon, il est impossible d’estimer précisément la consommation électrique car « cela dépendra de la configuration précise des systèmes utilisés pour chaque expérience ».

« Un petit groupe de physiciens [...] a désinformé le public afin de s’assurer le maintien de ses financements publics. »

Cet aveu d’ignorance est d’autant plus surprenant qu’à l’époque du débat public sur Iter en 2006, l’équipe semblait parfaitement capable d’en fournir une estimation. Le compte rendu de la rencontre organisée à Salon-de-Provence par la Commission nationale du débat public indique : « Lorsque la machine sera en régime de veille, elle consommera 120 mégawatts afin d’alimenter les auxiliaires. Lors des expériences, la puissance consommée […] atteindra ensuite 620 MW afin de chauffer le plasma, puis redescendra à 450 MW pendant la phase principale de l’expérience (370 secondes), et se rétablira à 120 MW. Lors du pic de puissance de 620 MW, des systèmes de compensation limiteront l’impact d’Iter sur le réseau électrique régional [4]. » Et pour cause ! 620 MW représentent une puissance colossale, puisque toute l’agglomération toulousaine utilise une puissance de près de 500 MW. À l’année, apprend-on dans l’un des cahiers destinés au débat public, Iter consommera 600 GWh [5], ce qui correspond à l’approvisionnement d’une ville de 145 000 habitants, comme Aix-en-Provence ou Le Mans.

Le premier élément de l’écran thermique du cryostat transféré à la fosse du tokamak, le 14 janvier 2021. © Iter Organization

De 4,5 milliards à 44 milliards d’euros

Manifestement, les responsables de l’Organisation Iter évitent soigneusement d’en faire état, de peur de refroidir l’enthousiasme des responsables politiques qui financent cette instrumentation colossale. « Un petit groupe de physiciens représentant la communauté scientifique des chercheurs en fusion nucléaire a désinformé le public afin de s’assurer le maintien de ses financements publics », résume le journaliste Steven B. Krivit. Pour convaincre les dirigeants politiques, il fallait au moins promettre un miracle énergétique digne de la multiplication des pains. « C’est l’argument massue, ironise auprès de Reporterre Thiéry Pierre, physicien des plasmas de fusion au CNRS, lui-même très sceptique sur la possibilité de confiner un plasma thermonucléaire. Imaginez des scientifiques, auréolés du prestige de la physique théorique, expliquant à Jacques Chirac qu’on peut multiplier l’énergie par dix : il fait le chèque tout de suite ! »

Aujourd’hui, les acteurs de la fusion ont d’autant moins intérêt à décevoir leurs interlocuteurs que les montants ne cessent de doubler. En 2000, Iter devait coûter 4,5 milliards d’euros. En 2006, année de la ratification de l’Accord Iter par Jacques Chirac, le coût total (construction, fonctionnement et démantèlement) était estimé à 10 milliards d’euros. L’Organisation Iter annonce aujourd’hui 22 milliards d’euros mais, reconnaît Laban Coblentz, « cela exclut les coûts de fonctionnement et le démantèlement ».

Plus encore, il est d’autant plus faux de chiffrer le coût du projet à 22 milliards d’euros que, selon l’Accord Iter, l’Union européenne contribue au projet à hauteur de 45,6 % du montant total, or elle lui a alloué 20 milliards d’euros jusqu’en 2035. Selon cet accord, les six autres pays partenaires contribuent au reste du coût par des contributions en nature : la fourniture de tous ces composants uniques de très haute technologie, toujours sur fonds publics. Le coût de construction avoisinerait donc, selon Thiéry Pierre, « 44 milliards d’euros », ce qui a amené le physicien à adresser une note d’information à la direction du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), demandant de mettre fin à cette désinformation « qui risque de jeter un discrédit permanent sur la physique des plasmas ».

Finalement, en ajoutant les milliards nécessaires à la réalisation des expériences et au traitement d’un volume colossal de déchets de démantèlement, le Département de l’énergie américain s’est peut-être montré plus réaliste en estimant le coût total d’Iter à 65 milliards de dollars (environ 54 milliards d’euros). Hormis la Station spatiale internationale, c’est l’expérience scientifique la plus chère de l’histoire humaine.


La suite de l’enquête demain.


• Pour ne pas rater la publication de la suite de notre enquête sur le projet Iter et toutes nos informations, reportages, enquêtes, interviews, vous pouvez vous abonner à notre lettre d’information quotidienne.

Recevoir gratuitement par e-mail les lettres d’info

Inscrivez-vous en moins d'une minute pour recevoir gratuitement par e-mail, au choix tous les jours ou toutes les semaines, une sélection des articles publiés par Reporterre.

S’inscrire
Fermer Précedent Suivant

legende