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la planification de l’unité de contrôle de démonstration est en cours

by Reina Escarcega

Le paradoxe de nucléaire Italie : La production d’énergie est interdite par la loi et la volonté populaire suite à deux référendums (1987 et 2011), mais le pays maintient une tradition scientifique suffisamment forte pour placer encore l’Italie à la pointe de la recherche dans le monde.

Il y a quelques semaines à peine, en effet, le consortium EUROfusion a annoncé le début de la conception technique de Demo, la première centrale électrique à fusion de démonstration capable de générer de manière sûre et durable 300 à 500 MW d’électricité d’ici le milieu du siècle. La quantité d’énergie capable de couvrir la consommation annuelle d’environ un million et demi de familles est facile à comprendre. L’équipe italienne est composée de 21 organismes (publics et privés) coordonnés par l’ENEA – dont l’Institut des sciences et technologies du plasma du Conseil national de la recherche (Cnr-Istp) et le consortium RFX – et travaille au sein du consortium EUROfusion, le consortium européen programme de recherche sur la fusion cofinancé par la Commission européenne via Euratom.

LE PROGRAMME

Le lancement de Demo est un grand succès pour la recherche italienne, car ce projet représente la suite du programme lancé avec l’installation ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) actuellement en construction à Cadarache, dans le sud de la France, et constitue aujourd’hui la plus grande fusion internationale jamais réalisée. projet réalisé dans le cadre d’une collaboration entre les sept grandes puissances économiques (Union européenne, Chine, Inde, Japon, Corée, Russie et États-Unis). Les industries et les instituts de recherche italiens jouent un rôle important dans la création d’ITER : des investissements de 20 milliards d’euros sont actuellement prévus (dont 2 seront attribués à des entreprises italiennes via des appels d’offres internationaux). L’objectif est de démontrer la faisabilité de la production d’électricité par fusion et de progresser vers le premier réacteur de démonstration, le Demo susmentionné, le plus rapidement possible. « Une étape fondamentale de l’expérimentation pure à la production d’énergie réelle », explique Alessandro Dodaro, directeur du département ENEA des technologies de fusion et de sûreté nucléaire, ajoutant que la construction de Demo n’est prévue que dans la seconde moitié des phases complexes de mise en service. Ce qui sera construit après 2050 « sera une véritable installation qui pourra être connectée au réseau électrique pour produire de l’énergie de manière sûre, avec très peu de déchets radioactifs (la quantité et le type de déchets radioactifs produits par une installation de fusion sont similaires à ceux produits en Italie par les secteurs biomédical, industriel et de recherche et développement (ndlr), et surtout il consommera du carburant essentiellement de manière illimitée et gratuite. Pour alimenter le processus de fusion, des matières rares et coûteuses comme l’uranium et le plutonium ne sont pas nécessaires, mais quelques kilos d’eau suffiront». Demo, en bref, est le deuxième étage d’une fusée déjà lancée avec l’installation Iter, qui, au cours des vingt prochaines années, devrait résoudre tous les problèmes qui rendent actuellement la fusion nucléaire inefficace. Aujourd’hui, les moteurs à fusion utilisés dans la recherche nécessitent en réalité plus d’énergie qu’ils n’en produisent, mais on s’attend à ce que d’ici deux décennies l’usine française soit capable de produire dix fois l’énergie nécessaire pour allumer et entretenir les travaux centraux nécessaires. En attendant, le projet de démonstration abordera d’autres problèmes technologiques non résolus, le principal étant le contrôle du plasma d’hydrogène, qui doit être chauffé à des températures supérieures à celles du soleil pour briser la répulsion électrique qui éloigne les particules et les noyaux libèrent des atomes d’hydrogène pour fusionnent et forment un élément plus lourd, l’hélium. Cependant, pour contrôler le plasma, des champs magnétiques très puissants sont nécessaires pour maintenir le plasma en lévitation dans la chambre de combustion hors de contact avec les parois, ce qui le refroidirait inévitablement, et aucune technologie et aucun matériau appropriés ne sont actuellement disponibles. Ces problèmes devraient être surmontés grâce à un autre projet à un stade avancé de construction, le super laboratoire Divertor Tokamak Test (DTT) qu’Enea et ses partenaires construisent au centre de recherche de Frascati, grâce à un investissement de 600 millions (dont 250 de la BEI, qui le mettra à disposition dans la reprise des projets stratégiques). « Ici, toutes les configurations sont testées ainsi que les matériaux utilisés pour fabriquer le divertor – précise Dodaro – c’est-à-dire le dispositif utilisé pour dissiper la chaleur résiduelle à l’intérieur du réacteur de fusion avec des flux de puissance supérieurs à 10 millions de watts par mètre carré. »

LES PROTOTYPES

Cependant, la fusion n’est pas le seul horizon sur lequel Enea s’implique dans le domaine nucléaire, ses scientifiques sont également très actifs dans l’étude et la construction de prototypes de centrales à fission de quatrième génération constituées de réacteurs rapides refroidis au plomb (Génération IV – Plomb- réacteur rapide refroidi – LFR) une puissance nucléaire durable (parce qu’elle utilise l’uranium naturel comme combustible, qui peut être réutilisé, réduisant la production de déchets radioactifs à vie longue, les soi-disant déchets, à presque zéro) et est aussi plus sûre et plus fiable, car un arrêt intempestif de la centrale ne signifierait pas l’évaporation de l’eau de refroidissement, mais le refroidissement progressif du cœur avec le confinement de sa radioactivité par l’écran de plomb. « La recherche a des implications importantes pour d’autres domaines – conclut l’ingénieur Dodaro – des supraconducteurs aux technologies électromédicales, au centre ENEA de Brasimone, nous travaillons sur les radiopharmaceutiques ».

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