Cap vers le Soleil ! la contribution polonaise au projet ITER

En 2005, après de dures négociations, la France obtient avec le soutien de l’UE que le réacteur thermonucléaire expérimental international ITER voie le jour sur son territoire. Ce projet de 15 milliards d’euros destiné à domestiquer la fusion nucléaire pour produire une énergie sûre, peu coûteuse et abondante reçoit des contributions du monde entier, dont celles d’entreprises et de chercheurs polonais.


Au sud de la France, un peu à l’écart de l’autoroute du Soleil se trouve un autre chemin vers le Soleil, ITER. Ce sigle, qui désigne le projet de réacteur thermonucléaire expérimental international, veut en effet dire également en latin « le chemin » . Il ne s’agit bien sûr pas de conquérir l’astre solaire mais seulement son « ventre » , en reproduisant sur Terre de façon maîtrisée les réactions qui s’y déroulent en permanence afin de donner à l’humanité une source d’énergie inépuisable, propre et sûre. Le principe de la fusion nucléaire sur lequel repose ITER devrait de fait générer moins de déchets radioactifs que les technologies existantes basées sur la fission et leur durée de vie serait plus faible (de l’ordre de cent ans).

Selon le United States Geological Survey, équivalent du Bureau français de recherches géologiques et minières (BRGM), les réserves de notre planète en combustibles fossibles fondent comme neige au soleil : nous ne disposerions plus que de quarante années de consommation pour le pétrole, soixante pour le gaz et deux cents pour le charbon. Des scientifiques du monde entier, depuis longtemps conscients de cet immense défi, se sont emparés de la question pendant la seconde moitié du XXe siècle et bien que nous soyons encore loin de pouvoir construire une centrale thermonucléaire, d’importants progrès ont déjà été accomplis.

Dans la réaction de fusion nucléaire, deux isotopes d’hydrogène, le deutérium et le tritium, s’assemblent pour former de l’hélium et des neutrons, libérant au passage d’importantes quantités d’énergie. Cette réaction est l’exact opposé de ce qui se produit dans nos centrales nucléaires basées sur la fission de noyaux d’atomes lourds en particules plus légères. La fusion nucléaire ne peut cependant avoir lieu que dans certaines conditions : la température à l’intérieur du réacteur doit atteindre les 100-200 millions de degrés Celsius (°C) et la pression par confinement magnétique être équivalente à 100 millions de fois celle de notre atmosphère. tandis que les autres éléments du réacteur devraient être sans cesse refroidis. Les aimants du dispositif devraient ainsi être maintenus à -269°C, c’est-à-dire quasiment le zéro absolu. En dépit de l’extrême difficulté à recréer un tel environnement, les chercheurs découvrent régulièrement de nouvelles solutions qui rendent ce problème plus abordable.

Une réponse à la raréfaction des énergies fossiles

Le projet ITER a vocation à constituer la dernière étape avant la construction d’une véritable centrale thermonucléaire. Développé au centre d’études de Cadarache, non loin de Marseille, il permet d’étudier le potentiel de la fusion nucléaire et a pour objectif de démontrer la rentabilité de cette source d’énergie. Les scientifiques estiment en effet qu’ITER peut parvenir à un bilan énergétique positif, autrement dit que le réacteur génénerait davantage d’énergie qu’il n’en consomme.

Le tokamak d’ITER sera deux fois plus grand que le JET (ci-dessus), qui détient aujourd’hui le record – © EFDA-JET

D’une certaine manière, la moitié du globe est engagée dans ce mégaprojet puisqu’il rassemble la Chine, la Corée du Sud, les États-Unis, l’Inde, le Japon, la Russie et l’Union européenne. C’est l’initiative la plus ambitieuse du monde en matière de fusion nucléaire et le projet de recherche le plus coûteux à l’heure actuelle, derrière la Station spatiale internationale.

La Pologne, membre de l’Union européenne (UE) et d’Euratom, y contribue donc à travers un consortium, le Centre scientifique et industriel des Nouvelles technologies de l’énergie (CeNTE), coordonné par l’Institut de physique des plasmas et de micro-fusion laser « Sylwester Kaliski » (IFPiLM). Cet institut sert aussi de point de contact national pour Euratom-Fission et a ainsi pour mission d’encourager les entreprises et les chercheurs polonais à participer au projet ITER, soit en se servant des installations pour réaliser des expériences, soit en répondant aux appels d’offres. Outre l’IFPiLM, sont engagés dans le programme ITER le Centre national des études nucléaires (NCBJ), l’Institut de chimie bioorganique PCSS, l’Institut de physique nucléaire de l’Académie polonaise des sciences, les Universités de technologie de Varsovie, de Łódź et de Wrocław et l’École des mines et de la métallurgie « Stanisław Staszic » à Cracovie.

Des contributions scientifiques variées

Par exemple, les scientifiques de l’Université de technologie de Wrocław travaillent depuis 2008 sur la conception du système de refroidissement et de cryogénisation et l’analyse des risques. Ils participent également au développement du système de distribution d’hélium. L’apport de l’École des mines et de la métallurgie se concentre quant à lui sur l’élaboration d’une technique de mesure du tritium à la suite de réactions d’isotopes fertiles. De l’avis de l’un de ses chercheurs, M. Władysław Pohorecki, « dans la couverture d’ITER, il est prévu d’intégrer des matériaux qui pourront produire du tritium en absorbant les neutrons générés lors du processus de fusion. L’élément à la base de ce mécanisme est le lithium. »

À l’Institut de chimie bioorganique de Poznań, c’est la modélisation informatique qui occupe les ingénieurs tandis que l’IFPiLM, en partenariat avec l’Institut de physique nucléaire, participe au module RNC (Radial Neutron Camera). Leur objectif est de créer un prototype d’instrument qui permettra de « photographier en 3D » les neutrons émis par le plasma. De leur côté, les chercheurs de l’Université de technologie de Łódź sont responsables du système de traitement et d’archivage des images enregistrées par les caméras haute définition qui équipent le réacteur.

ITER vu du ciel en 2014 – © ITER Organization

La représentation des entreprises polonaises dans le projet ITER demeure pour le moment plus faible que celle des scientifiques : seule une entreprise est jusqu’à maintenant parvenue à remporter un appel d’offres. En 2013, la société de Wrocław SMT Software, en consortium avec deux partenaires, a en effet décroché le marché visant à assurer les services informatiques de l’agence Fusion for Energy (F4E). Cette entité a été mise sur pied en 2007 pour gérer l’apport des États membres de l’Union européenne et de la Suisse dans le projet ITER. Elle organise notamment des appels d’offres pour les entreprises et surveillle les produits et services en provenance de l’UE à destination du réacteur expérimental.

Comme dans le cas du Programme-cadre de l’Union pour la recherche et le développement technologique, la Pologne ne profite pas encore de ces opportunités autant que son potentiel industriel le lui permettrait. Toutefois, à l’image des réformes introduites pour accroître la participation des chercheurs polonais au programme Horizon 2020, l’amélioration récente des mécanismes de dialogue avec les jeunes scientifiques ainsi les petites et moyennes entreprises (PME) devrait aboutir à faire augmenter les «parts de marché» de la Pologne dans les prochaines années. Au pays de Marie-Skłodowska-Curie, ce ne serait pas seulement un moyen d’avoir un meilleur accès aux technologies de pointe mais aussi un motif de fierté, alors que la Pologne a fait partie des nations pionnières de l’histoire de la radioactivité.

Article rédigé en coopération avec l’Institut de physique des plasmas et de micro-fusion laser.

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