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Le Royaume-Uni fait un pas vers la première centrale nucléaire au monde

Par Adam Vaughan

Centrale électrique à fusion

Un modèle de la centrale électrique à fusion STEP proposée

UKAEA

Le Royaume-Uni s’est engagé aujourd’hui dans la construction de la première centrale nucléaire à fusion nucléaire au monde, en lançant une recherche d’un site de plus de 100 hectares où il peut être branché au réseau électrique. Cependant, il reste encore des obstacles majeurs à surmonter avant de pouvoir commencer à produire de l’électricité.

Le Premier ministre Boris Johnson a engagé l’année dernière 200 millions de livres supplémentaires pour étoffer la possibilité de construire le projet, connu sous le nom de Tokamak sphérique pour la production d’énergie (STEP). L’Autorité britannique de l’énergie atomique (UKAEA), l’organisme gouvernemental qui supervise STEP, espère que la construction pourrait commencer vers 2030, la centrale étant opérationnelle dès 2040.

Ian Chapman de l’UKAEA a déclaré que STEP pourrait coûter environ 2 milliards de livres sterling, soit l’équivalent en argent actuel de la construction du Joint European Torus (JET), un réacteur à fusion existant au Royaume-Uni qui a été construit dans les années 1980. Francis Livens de l’Université de Manchester, au Royaume-Uni, déclare que le coût et le calendrier sont «ambitieux mais pas invraisemblables».

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Cependant, comme son nom l’indique, JET était une entreprise financée au niveau international, tandis que le gouvernement britannique espère poursuivre seul STEP. De plus, il a une conception différente et pionnière, avec des défis d’ingénierie qui l’accompagnent. «STEP est un programme extrêmement ambitieux: être à l’avant-garde, être le premier au monde à produire un prototype de centrale électrique à fusion, puis l’exporter dans le monde entier», déclare Chapman.

L’usine est présentée comme un élément important des efforts visant à atteindre l’objectif du Royaume-Uni de zéro émission nette d’ici 2050. Mais la fusion doit relever de grands défis pour jouer ce rôle. Reproduire la façon dont le soleil produit de l’énergie, en fusionnant l’hydrogène pour fabriquer de l’hélium, nécessite une énergie importante sur Terre pour chauffer et contrôler l’hydrogène avec d’énormes aimants.

Aucun réacteur à fusion n’a encore produit plus d’énergie qu’il n’en a consommé. Cela pourrait changer en 2025, lorsque le plus grand projet de fusion au monde, ITER en France, doit démarrer. L’espoir est qu’il transformera 50 mégawatts de puissance en 500 MW, ce qui prouve qu’un gain net est possible.

L’objectif de production d’électricité de STEP est plus modeste – un gain net de 100 MW – mais contrairement à ITER, il sera connecté au réseau électrique ordinaire pour comprendre comment une centrale de fusion fonctionne jour après jour.

Cette semaine, l’UKAEA appelle les communautés britanniques, qu’il s’agisse de conseils ou de propriétaires fonciers, à accueillir STEP, car le domicile actuel de l’autorité à Culham dans l’Oxfordshire est complet. Les nominations peuvent être faites jusqu’en mars 2021, avec un plan de sélection d’un site d’ici la fin de 2022.

Plus tard, le coût pourrait être un obstacle majeur. Alors que les coûts de fonctionnement devraient être relativement bon marché, 2 milliards de livres sterling pour une centrale de 100 MW ne le sont pas. «Ce sont des électrons coûteux», explique Richard Howard des analystes Aurora Energy Research. Il estime que pour être compétitif avec les nouvelles grandes usines de fission nucléaires d’aujourd’hui, comme Hinkley Point C, qui est en construction au Royaume-Uni, STEP devrait réduire ses coûts d’investissement d’environ 80% pour être à égalité.

L’UKAEA affirme que le financement pourrait provenir d’un mélange d’argent public et privé. Selon Catherine Mitchell de l’Université d’Exeter, étant donné le manque d’avantages publics de la fusion jusqu’à présent, il vaut mieux laisser le développement de la fusion au secteur privé. « Si j’étais ministre et que j’avais tant d’autres appels sur mon argent, je cesserais tout financement public pour la fusion », dit-elle.

L’échelle est également un problème – 100 MW, c’est minime étant donné que l’Angleterre, l’Écosse et le Pays de Galles ont aujourd’hui environ 78 000 MW de capacité de centrale électrique. Et Howard s’attend à ce que la consommation d’électricité soit environ 50% plus élevée d’ici 2040 en raison de l’électrification des voitures et du chauffage, ce qui rendra 100 MW encore plus insignifiante.

Construire le cas d’une usine plus grande plus tard nécessiterait des années de données de STEP, ce qui signifie que la fusion ne contribue pas concrètement à lutter contre le changement climatique avant 2050. «Rien de tout cela ne signifie que nous ne devrions pas le faire. Si cela peut être prouvé, ce serait extrêmement utile », déclare Howard.

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