I: Les Avantages
Énergie dite «propre»
Une énergie est dite propre lorsque cette énergie qui est produite n’a pas beaucoup de répercussions sur l’environnement.
La fusion nucléaire est considérée par les chercheurs comme une énergie propre car en effet elle ne rejette presque pas de CO² et aucun des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Pour prouver que la fusion nucléaire l’U.E a étudié la notion d’externalité, les externalités peuvent être assimilés a une unité de mesure de l’impact sur l’environnement. Pour calculer cette externalité il a été effectué de nombreuses analyses a tous les niveaux de la filière (extraction du combustible, construction de la centrale, exploitation ,accident etc.….). L’externalité de la fusion a été jugée la plus faible de tous et donc ses coût externes sont aussi les plus faibles vus que plus une activité a un faible impact sur l’environnement plus son coûts externes est faibles.
Coûts externes liées aux différentes sources d'énergie (source: DRFC).
Matières premières abondantes
Les matières premières utilisées pour la fusion sont abondantes sur Terre.
Le deutérium peut être extrait de façon très économique de l’eau de la mer a une hauteur de 33 g/m3 et comme tout le monde le sait les océans représentent entre 75% et 80% de la surface de la Terre et donc sa teneur en détérium est approximativement de 4.6X10^13 tonnes, soit pour plus de 10 milliards d’années de consommation mondiale (référence 2000), c’est donc une matières 1ères presque illimitée.
Le tritium quand à lui est obtenu grâce a la fission du lithium qui lui se trouve en plus grande quantité que l’étain et le plomb dans la croûte terrestre. 1kg de lithium coûte 5 euros environ et il y en a 12 millions de tonnes sur terre, dans la mer le lithium a une réserve potentielle de 230 000 millions de Tonnes a raison de 0,17 g/m3.
La sécurité
La fusion ne possède pas de risque d'emballement majeur , le seul danger élément radioactif qui présente le seul danger est l'énergie présente dans le confinement magnétique avec le tritium . Dès que la " boîte magnétique " est imparfaite, le plasma chaud atteint les parois, se refroidit et la réaction de fusion s'arrête automatiquement.
L' accident le plus important qui puisse survenir est une rupture de l' enceinte de confinement et de la couverture (dont la fonction est de générer le tritium) entraînant le relâchement de quelques éléments solides radioactifs et un peu de tritium. Comme le combustible présent à l'intérieur de l' enceinte n'est suffisant que pour quelques secondes de fonctionnement, la radioactivité relâchée en dehors du réacteur n'atteint jamais le niveau nécessaire de plus même en cas d'accident majeur l'évacuation de la population ne sera pas nécessaire même en cas d' explosion de la centrale le diamètre de la déflagration sera très réduit et il n'y aura pas d' émissions de radiations néfastes. Des études détaillées ont montré que la probabilité d'un tel événement est pratiquement nulle en raison des énergies internes du système. Même si sa probabilité est quasiment nulle, cet accident majeur est cependant pris en compte dans les règles de sûreté très strictes établis par l'Agence Internationale de l'Énergie Atomique (AIEA) qui sont bien entendu utilisées pour la conception des réacteurs à fusion.
Une énergie compétitive
C'est l'avantage le plus intéressant pour les industriels car le rapport entre le coût et le rendement est très positif.
Source: CEA
Voyons tout d' abord le coût des matières premières, le prix du deutérium de nos jours est de 4000 $ le kg et 5 $ le kg pour le lithium.
Pour un réacteur de 1000 MW électrique, la consommation quotidienne est de 500 g de deutérium. Le coût du combustible représente moins de 1% du coût total du kilowattheure.
Le coût de l'énergie totale produite par un réacteur à fusion serai égal à la somme de la construction du réacteur, du prix des combustibles et du coût des remplacement régulier des composants usés. Si on s'en tenait qu'a cela la fusion ne serai plus du tout compétitive mais comme on l'a vu déjà auparavant son externalité étant de beaucoup inférieur à celle de la fission nucléaire ou des énergies fossiles cela compensent donc grandement les coûts internent de la fusion.
Les énergies renouvelables au niveau du coût total sont de 30 à 100% supérieur à la fusion et cela peut encore doubler avec les coûts de stockage de l' énergie produite.
Et la fusion possède l'avantage conséquent par rapport à l'énergie solaire et éolienne c'est qu'elle n'a pas a se soucier des conditions météorologiques pour produire de l' énergie.
Et enfin on estime qu'il ne faudrait que 100 kg de deutérium et de 300 kg de lithium pour produire 1000 MW électriques pendant 1 an, alors que pour un réacteur nucléaire a fission il faut plus de 1 800 000 tonnes de pétroles et 175 tonnes d'uranium naturel pour produire la même énergie.
La radioactivité
Pour donner une idée la radioactivité des matériaux d'un réacteur à fusion après 100 ans d'inactivité sera plus faible que celle de cendres de charbon ayant produit la même quantité d'énergie!
En effet le seul combustible qui est radioactif est le tritium qui est obtenu par la fission du lithium, or le tritium est faiblement radioactif. Il faut environ 12.3 années, pour que la moitié des noyaux présents initialement, ce soient désintégrés (alors qu'il faut 4.5 milliards d'années pour l'uranium 238). En plus sa production reste confiné a l'intérieur de l'enceinte du réacteur donc il n'y a aucun risque de fuite.
L'autre problème est à propos des matériaux constituant le tokamak car en effet ils sont imprégnés des émissions radioactives du tritium avant qu'il y est la réaction de fusion mais comme le tritium ces matériaux sont à décroissance radioactive rapide. En effet après 100 ans de l' arrêt complet du réacteur les matériaux peuvent être déjà considérés comme des déchets a très faible radioactivités et certains sont recyclés dans le domaine de la fission.