Energie : la fusion nucléaire, seule solution
La répartition des énergies primaires consommées en 2010 maintient la domination des énergies fossiles :
% monde France
pétrole 33 36
gaz naturel 21 16
charbon 28 4
sous-total fossiles 82 56
nucléaire 5 38
hydraulique 2,1 1,4
biomasse (bois) 10,1 2,6
autres renouvelables 0,8 2,0 (dont éolien 0,18 photovoltaïque 0)
total 100 100
C’est le pétrole qui est la principale source d’énergie primaire dans le monde. Or la production de pétrole plafonne à 82Mb/j depuis 2005, et sa décroissance prochaine inéluctable signifiera des difficultés sans précédent pour l’économie mondiale. Le pétrole de schiste ne représentera qu’un faible apport (aux USA, d’après l’Agence américaine pour l’énergie, cette nouvelle production atteindra 1,2 Mb/j en 2020, correspondant au déclin de la production US à cette époque, alors que le PDG de Shell estime la décroissance actuelle de la production classique de brut à 5%/an, soit 4 Mb/j).
Le gaz naturel était il y a peu dans une situation voisine du pétrole, proche du pic de production. L’arrivée du gaz de schiste a donné l’espoir d’une nouvelle manne, avec un doublement estimé des réserves. Cependant, les agences pour l’énergie des USA et de Pologne ont récemment réduit de moitié leurs estimations de réserve de gaz de schiste respectives. De plus, la consommation mondiale augmente fortement actuellement, notamment avec l’abandon du nucléaire en Allemagne et au Japon pour le moment, et la montée des énergies renouvelables, qui requièrent des turbines à gaz pour assurer la stabilité du réseau.
Le charbon reste massivement utilisé dans le monde (par exemple, il contribue pour 59% à la production d’électricité au Danemark). Mais le charbon a l’inconvénient d’être le plus gros contributeur à l’effet de serre, et l’exploitation des mines de charbon devient progressivement plus difficile, avec notamment de 3 à 5 000 morts par an en Chine. De plus, il n’y a plus d’exploitation active en France.
Quant aux énergies renouvelables, les biocarburants ne peuvent trop empiéter sur l’alimentation humaine et animale, et cette activité consomme beaucoup de pétrole. Les énergies éolienne et photovoltaïque ne peuvent produire en France continentale qu’un tiers du temps au maximum, avec un coût très élevé compte tenu de la nécessité de doubler ces énergies par des sources non intermittentes (ce qui double l’investissement, sans produire au total 1 kWh de plus que les moyens classiques).
Le nucléaire reste évidemment nécessaire, mais la solution actuelle, la fission nucléaire, est loin d’être idéale. Un danger radioactif subsistera quoique l’on fasse, les déchets sont millénaires, et seulement 0,7% du minerai d’uranium est utilisé, ce qui conduirait à une pénurie si cette solution devait se répandre massivement.
Le nucléaire de 4ème génération (surgénérateur) a l’inconvénient majeur de stocker du plutonium 239, un poison très violent (la dose létale est de 50 microgrammes). Or la charge initiale de plutonium 239 est de 12 tonnes par réacteur. Imaginez une bombe atomique sur un tel réacteur, le panache radioactif pourrait éliminer la vie sur une bonne partie de la Terre. Et le sodium utilisé comme caloporteur pourrait exploser en cas de contact accidentel avec de l’eau. On ne peut courir de tels risques.
Finalement, la seule voie qui reste ouverte est la fusion nucléaire. Si nous parvenions à maîtriser ce processus à l’œuvre dans les étoiles, nous aurions trouvé la solution idéale : pas de risque d’accident nucléaire (la réaction s’arrête très facilement), des déchets à durée de vie courte (12 ans), une matière première illimitée, l’hydrogène.
Les principaux obstacles à la maîtrise de ce feu céleste semblent aujourd’hui en voie de règlement :
. fabrication du tritium (radioactif à durée de vie courte, un des deux isotopes de l’hydrogène utilisés pour la fusion, avec le deutérium). ITER va fabriquer en continu ce tritium au fur et à mesure de son besoin, à partir de lithium (un métal à ne pas gaspiller !)
. détérioration par les neutrons rapides des enroulements supraconducteurs (dont le regretté Gilles Degennes disait que c’était l’obstacle majeur). Depuis, la solution du laboratoire de physique des plasmas de Princeton (double barrière de lithium solide et liquide) semble reconnue, et des essais de tenue de différents matériaux se poursuivent.
. durée de stabilité du plasma. L’objectif d’ITER est de 1000 secondes, contre 2 secondes obtenues sur le Joint European Torus d’Angleterre. Mais aujourd’hui, le Tore Supra de Cadarache tient 390 secondes.
Il faudrait que le CEA fournisse un point complet sur cette question. Le projet majeur pour cette filière est ITER, localisé à Cadarache, qui réunit 34 pays participants, sous la direction d’un administratif japonais. Ce genre de grands projets internationaux peut convenir pour des travaux de recherche fondamentale comme c’est le cas pour le CERN, à Genève. Mais pour un projet à vocation opérationnelle, il s’agit d’une structure trop lourde, avec répartition des tâches par pays au prorata de leurs contributions financières. Retards et surcoûts sont la loi du genre (récemment, le projet a été arrêté plusieurs mois pour un financement manquant de 1,3 Md€). On lui reproche ses dépassements de budget total, passé de 8 à 12 Md€ (certains prévoient 16 Md€). Ce chiffre est à mettre en balance avec les 2,83 Md€ que la France va gaspiller en 2012 pour la CSPE éolien et photovoltaïque (qui ne représente qu’une partie du surcoût de ces filières), chiffre qui atteindra 7 Md€ en 2020, pour la fin du programme du Grenelle de l’environnement, sans produire 1 kWh de plus.
Les Français, pionniers de la radioactivité, restent encore les plus compétents du monde dans ce domaine. Une fraction seulement du gigantesque pactole offert à l’éolien et photovoltaïque, qui ne servent à rien, nous permettrait de développer dans un projet national une solution industrielle de fusion nucléaire, dument protégée de la piraterie, et vendue partout dans le monde… comme des petits pains ! Plus qu’une nouvelle industrie aéronautique pour la France !