Cette machine française de 1 000 tonnes qui terrifie les géants pétroliers et change l’avenir énergétique

ITER, un projet international ambitieux, vient de franchir une étape décisive en achevant les composants du système d’électroaimant supraconducteur pulsé le plus grand et le plus puissant du monde. Situé dans le sud de la France, ce projet vise à démontrer la viabilité de la fusion, source d’énergie propre et abondante, imitant la puissance du soleil et des étoiles. Le composant final, le sixième module du Solénoïde Central construit aux États-Unis, pourra soulever des objets aussi lourds qu’un porte-avions. Ce solénoïde fonctionnera avec six aimants en forme d’anneau, réalisés par la Russie, l’Europe et la Chine. Ensemble, ils formeront le cœur électromagnétique de l’enceinte en forme de donut, appelée Tokamak.

Fonctionnement du système d’électroaimant supraconducteur pulsé

Le processus commence par l’injection de quelques grammes de carburant d’hydrogène dans la chambre du Tokamak. Ce carburant se compose de deutérium et de tritium. Ensuite, le système d’électroaimant envoie un courant électrique pour ioniser le gaz d’hydrogène, créant ainsi un plasma. Ce plasma est une nuée de particules chargées. Les aimants génèrent alors une « cage invisible », confinant et modelant le plasma ionisé. Des systèmes de chauffage externes élèvent la température du plasma à 150 millions de degrés Celsius, soit dix fois plus chaud que le cœur du soleil. À cette température, les noyaux atomiques du plasma fusionnent, libérant une énergie thermique massive.

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Un gain énergétique multiplié par dix

À pleine puissance, ITER devrait produire 500 mégawatts de puissance de fusion à partir de seulement 50 mégawatts de puissance de chauffage d’entrée, soit un gain énergétique multiplié par dix. Cette efficacité permet à la réaction de fusion de s’auto-chauffer, devenant un « plasma brûlant ». ITER intègre tous les systèmes nécessaires à la fusion à une échelle industrielle, servant ainsi de laboratoire de recherche complexe pour ses plus de 30 pays membres. Cela fournit les connaissances et les données nécessaires pour optimiser la puissance de fusion commerciale.

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Un modèle de collaboration mondiale

ITER ne se distingue pas seulement par sa complexité technique mais aussi par sa capacité à maintenir une collaboration internationale. Les sept membres principaux—la Chine, l’Europe, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie et les États-Unis—contribuent à la construction de cette machine unique. Pietro Barabaschi, Directeur Général d’ITER, souligne que ce projet montre que l’humanité peut surmonter les différences nationales pour relever des défis existentiels tels que le changement climatique et la sécurité énergétique. La construction d’ITER, avec la majorité de ses composants livrés, a atteint 100% de ses objectifs de construction en 2024, et la mise en phase d’assemblage du Tokamak est en cours.

Extension de la collaboration au secteur privé

Les cinq dernières années ont vu un essor des investissements dans la R&D sur l’énergie de fusion par le secteur privé. En novembre 2023, le conseil d’ITER a reconnu l’opportunité que représente cette tendance. L’organisation a été encouragée à partager ses connaissances accumulées avec le secteur privé pour accélérer les progrès vers une fusion commercialement viable. Un projet d’engagement avec le secteur privé a été lancé en 2024. Celui-ci propose plusieurs canaux pour partager la documentation et les données, en plus de collaborations en R&D. En avril 2025, un atelier public-privé a permis de collaborer sur les innovations technologiques nécessaires pour résoudre les défis restants de la fusion.

Contributions des membres d’ITER

Sous l’accord d’ITER, les membres contribuent à la construction principalement en fournissant des composants. L’Europe, en tant que membre hôte, contribue à 45% du coût total, tandis que la Chine, l’Inde, le Japon, la Corée, la Russie, et les États-Unis en fournissent chacun 9%. Chaque membre a un accès complet à la propriété intellectuelle générée. Les États-Unis ont construit le Solénoïde Central et ont fourni des structures de support. La Russie a livré l’aimant en anneau de 9 mètres de diamètre pour le Tokamak. L’Europe a fabriqué sur place quatre des aimants en anneau et a travaillé avec la Russie sur les supraconducteurs nécessaires. La Chine a contribué aux aimants de correction et aux alimentations magnétiques. Le Japon a produit les brins supraconducteurs pour le Solénoïde Central, et la Corée a fourni les outils pour l’assemblage.

Spécifications techniques des systèmes magnétiques d’ITER

Le Solénoïde Central, fabriqué aux États-Unis, mesure 18 mètres de hauteur et 4,25 mètres de diamètre. Il pèse environ 1 000 tonnes et génère un champ magnétique de 13 Tesla. Les aimants de champ poloïdal, fabriqués en Russie, en Europe et en Chine, varient en diamètre de 9 à 25 mètres et pèsent de 160 à 400 tonnes. Les coils de champ toroidal, achevés en 2023, mesurent 17 mètres de haut et 9 mètres de large, avec un poids d’environ 360 tonnes chacun. Enfin, les coils de correction et les alimentation magnétiques sont essentiels pour ajuster la stabilité du plasma.

ITER représente une avancée majeure dans le domaine de la fusion nucléaire, grâce à l’effort collectif de ses membres. Ce projet pourrait potentiellement transformer le paysage énergétique mondial. Quelle sera la prochaine étape pour ITER et comment ces avancées influenceront-elles le futur de l’énergie de fusion ?