Le Japon a officiellement lancé le projet FAST (Fusion by Advanced Superconducting Tokamak), un programme ambitieux visant à démontrer la faisabilité de la production d’électricité par fusion nucléaire d’ici la fin des années 2030. Ce projet, qui s’inscrit dans un contexte mondial d’accélération des efforts en matière de fusion, entend jouer un rôle majeur dans le développement des centrales à fusion de demain.
Un projet à l’ambition internationale
Le projet FAST sera implanté au Japon et repose sur l’utilisation d’un dispositif de type tokamak, un choix motivé par la richesse des données expérimentales déjà disponibles sur cette technologie. La configuration choisie, basée sur un rapport hauteur/largeur faible et des bobines supraconductrices à haute température (HTS), permet de concevoir un réacteur plus compact, moins coûteux et plus rapide à construire.
L’objectif est d’atteindre une production d’énergie comprise entre 50 et 100 MW, avec des durées de décharge atteignant 1000 secondes de combustion de fusion de deutérium-tritium (D-T). La durée de vie opérationnelle totale de l’installation devrait atteindre 1000 heures de fonctionnement à pleine puissance. Le projet bénéficie d’une coopération internationale, rassemblant des chercheurs de premier plan du Japon, du Royaume-Uni, des États-Unis et du Canada.
Un calendrier ambitieux
Le calendrier de FAST se veut particulièrement ambitieux. La conception préliminaire doit être finalisée d’ici 2025, tandis que la construction de l’installation est prévue avant 2030. La démonstration de la production d’électricité est, elle, envisagée peu après 2035. Ce planning accéléré est rendu possible par le recours à la configuration spécifique du tokamak à faible rapport hauteur/largeur et à l’intégration des bobines supraconductrices HTS.
La gestion du projet est assurée par le bureau du projet FAST, en collaboration avec des industriels et des chercheurs universitaires. La société japonaise Kyoto Fusioneering joue un rôle clé, en lien avec des partenaires industriels de premier plan tels que Mitsui & Co Ltd, Mitsui Fudosan Co Ltd, Mitsubishi Corporation, Marubeni Corporation, Fujikura Ltd, Kajima Corporation et Furukawa Electric Co Ltd.
Lever les obstacles techniques
FAST ne se limite pas à la démonstration de la production d’électricité par fusion. L’objectif est également de relever plusieurs défis techniques majeurs encore en suspens. Selon le bureau du projet, il reste des obstacles critiques à franchir pour parvenir à un modèle de centrale commerciale de fusion. Ces obstacles concernent notamment :
- La maîtrise du confinement et du contrôle du plasma pour des durées prolongées.
- L’établissement d’un cycle complet de combustible au tritium, incluant la surgénération de tritium.
- L’intégration de ces avancées dans un dispositif représentatif d’une centrale de fusion commercialement viable.
À ce jour, aucun dispositif expérimental au monde ne permet de recréer l’environnement de fusion nécessaire pour répondre à ces exigences, notamment en termes de flux de neutrons de fusion et de charges thermiques associées. FAST se positionne comme un outil capable de combler cette lacune, en fournissant une plateforme unique pour le développement de technologies applicables aux futures centrales de fusion à travers le monde.
Vers des centrales de fusion commerciale
À plus long terme, le projet FAST vise à préparer la voie vers des centrales de fusion nucléaires commerciales. Les technologies développées au sein de FAST, qu’il s’agisse des systèmes de conversion d’énergie ou du cycle du combustible, seront directement applicables à des dispositifs de démonstration (DEMO) et à des centrales pilotes de fusion (FPP). Ce transfert technologique constitue un jalon essentiel pour l’avènement de la fusion nucléaire comme source d’énergie durable et propre.
Contrairement aux réacteurs nucléaires classiques, les réacteurs de fusion ne produisent pas de gaz à effet de serre ni de déchets hautement radioactifs. Par ailleurs, les matières premières nécessaires à la fusion, à savoir le deutérium et le tritium, peuvent être respectivement extraites de l’eau de mer et produites directement au sein du réacteur. Ce double avantage fait de la fusion nucléaire une option stratégique pour atteindre les objectifs de neutralité carbone au niveau mondial.
Conclusion
Le projet FAST s’inscrit dans une dynamique internationale de recherche et développement autour de la fusion nucléaire. Grâce à une approche intégrée et collaborative, le Japon se positionne à l’avant-garde des efforts mondiaux pour mettre au point des réacteurs de fusion commercialement viables. Si le calendrier du projet est tenu, la production d’électricité par fusion pourrait devenir une réalité dès la fin des années 2030, offrant ainsi une alternative propre et durable aux sources d’énergie actuelles.
