Sérieux revers pour le mégaprojet de fusion nucléaire ITER, touché par des fissures

[Article mis à jour le 22/11/2022 à 17:36 avec les explications de Greg de Temmerman, coordinateur scientifique du projet ITER entre 2014 et 2020]

C’est un coup dur pour l’un des projets énergétiques les plus ambitieux au monde, avec des conséquences probablement considérables en termes de calendrier et de coût. Initié en 2006, le colossal programme scientifique ITER, censé montrer que la fusion (l’énergie du Soleil et des étoiles) pourrait un jour générer d’énormes quantités d’électricité décarbonée, est confronté à des problèmes de ” grande taille selon l’annonce publiée par l’organisation ITER hier soir. Ce qui enlève l’espoir d’une première fusion nucléaire à pleine puissance dès 2035 dans cette gigantesque machine expérimentale, qui se situe à Cadarache (Bouches-du-Rhône) et est le fruit de la coopération de 35 pays.

En effet, des fissures jusqu’à 2,2 millimètres de profondeur ont été identifiées dans plusieurs composants clés du tokamak, la fameuse structure en forme de beignet dans laquelle la fusion va s’opérer. La seconde consiste à chauffer des isotopes d’hydrogène, de deutérium et de tritium, jusqu’à 150 millions de degrés, puis sous forme de plasma, afin de libérer d’énormes quantités d’énergie absorbées par les parois de la chambre à vide située dans ce tokamak. Une réaction en chaîne qui ne produit quasiment aucun déchet, contrairement à la fission des noyaux d’uranium lourds, utilisée par toutes les centrales nucléaires en fonctionnement aujourd’hui.

Les boucliers thermiques sont engagés

Seulement ici : les défauts de corrosion affectent ” boucliers thermiques et secteurs des enceintes sous vide “, précise ITER dans son communiqué. Cependant, ils remplissent une fonction majeure, car ils sont censés limiter les transferts de chaleur entre les zones à très haute température et celles qui nécessitent d’être maintenues à très basse température. Et pour cause, la chambre à vide où la fusion aura lieu à 150 millions de degrés ne sera éloignée que d’un mètre environ de bobines magnétiques, refroidies dans de l’hélium liquide à -269°C pour être supraconductrices (c. conduire le courant, pas de résistance, et donc sans perte d’énergie). ” Les boucliers thermiques sont des pièces plaquées argent situées entre ces deux secteurs, qui visent à minimiser les flux de chaleur entre eux “, précise oui La galerie Greg de Temerman, coordinateur scientifique du projet ITER entre 2014 et 2020. Et ainsi vous protégerez le système magnétique supraconducteur qui créera le plasma.

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Dans le détail, ces fuites ont été découvertes dès novembre 2021 lors de tests à l’hélium. sur un élément de protection thermique de l’enceinte à vide » livré un an et demi plus tôt depuis la Corée, sans qu’ITER ne communique sur le sujet. Des groupes de travail de recherche ont alors été créés, avec des experts de divers partenaires de l’organisme. qui pourrait identifier la cause profonde ” du problème, il est souligné dans le communiqué de presse : a” contrainte causée par la flexion et le soudage des tuyaux de liquide de refroidissement […] aggravé par une réaction chimique lente en raison de la présence de résidus de chlore. En d’autres termes, une faiblesse dans la conception de la fixation du tuyau de refroidissement a empêché l’élimination du chlore résiduel, ce qui a entraîné ” fissuration par corrosion dans les lignes.

“Question clé [s’est alors posée] : le problème était-il correct, limité aux éléments testés, ou était-il systémique, affectant tous les composants du bouclier thermique ? demande ITER, dans un exercice de transparence.

On doit supposer que le problème est étendu “, répond son directeur général, Pietro Barabaski, par le biais du communiqué. Et permettez-moi d’ajouter que ” le risque est trop important et les conséquences d’une plaque de protection thermique qui fuit en fonctionnement sont trop graves pour ne pas confirmer. Et pour cause, lors de la fameuse fusion nucléaire, la chambre à vide devait contenir du tritium, un élément radioactif. ” Les calculs sont faits de sorte que la structure ne doit jamais se casser. […] La géométrie magnétique doit être la plus parfaite possible pour confiner le plasma, car tout désalignement peut être coûteux dit Greg de Temerman.

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Ci-dessus, l’un des modules de l’enceinte à vide, expédié de Corée, qui constituera la chambre à vide en acier inoxydable dans laquelle se dérouleront les réactions de fusion et qui devra être parfaitement étanche. ©Juliet Raynal

Un revers majeur pour le mégaprojet de fusion nucléaire ITER en proie à des fissures

Encore quelques années de retard

Par conséquent, le problème nécessitera ” examen approfondi “, de ” créativité dans la conception des actions correctives “aussi bien que” temps et budget pour y remédier, admet-il. Et avec raison.” travaillez-le dans la fosse [du tokamak] sur un module déjà assemblé serait extrêmement difficile “, indique le communiqué. Cela signifie que ledit module devra être démarré pour être démonté puis réparé.

“Nous explorons différentes possibilités, de la réparation sur site à la préfabrication dans une installation à ciel ouvert, 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.

Le surcoût de cette éventualité reste à voir, alors que la facture a augmenté depuis le début du projet, passant de 5 milliards d’euros au départ à plus de 20 milliards d’euros actuellement. Cependant, “ près de 90% du budget est réalisé sans argent direct, car il provient de contributions en nature de différents pays, via l’achat de bâtiments, de pièces et de systèmes de l’installation. se souvient Greg de Temerman.

Dès lors, la question principale portera sur le retard auquel il faut s’attendre. Avant l’incident, les premières opérations d’essais sans fusion, jusqu’ici prévues pour 2025 (contre 2016 initialement), se dirigeaient déjà vers un nouveau report d’au moins deux ans. Avec ce nouvel événement, il est clair que le retard comptera encore en années dit Greg de Temerman. Cependant, les évaluations officielles ne sont pas attendues avant mai prochain, lorsque des représentants de haut niveau de chacun des États membres impliqués dans le projet se réuniront au sein du Conseil.

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