Des chercheurs aux USA mènent un projet pour comprendre comment des impulsions électromagnétiques de haute altitude, ou EMP, pourraient menacer les centrales électriques.
L’explosion d’une arme nucléaire à des centaines de kilomètres dans l’air émet une brève impulsion de rayons gamma. À cette hauteur, le rayonnement ne nuit pas directement aux personnes au sol. Par contre, l’intense onde d’énergie EMP qui en résulte peut « se coupler » aux systèmes d’alimentation, électroniques et de communication, produisant de grandes pointes de tension ou de courant qui détruisent l’équipement à moins qu’il ne soit spécialement protégé.
Les conséquences potentielles d’une EMP
Après l’explosion initiale, l’EMP continue rapidement à travers deux autres étapes d’impulsion qui peuvent avoir un impact supplémentaire sur les transformateurs de puissance, les instruments et les opérations du système d’alimentation.
« Certaines estimations indiquent que si une arme nucléaire était déclenchée dans l’atmosphère au-dessus de l’Amérique centrale, elle pourrait causer des pannes d’électricité étendues et prolongées et éventuellement un effondrement partiel du réseau », a commenté le chercheur principal de l’ORNL, DaHan Liao. « C’est donc vraiment important car cela pourrait être un événement catastrophique et généralisé. »
Les nouvelles menaces EMP
Bien que les préoccupations concernant les risques d’EMP ne soient pas nouvelles, elles ont quelque peu diminué après la fin de la Guerre Froide. Les événements politiques mondiaux ont attiré une nouvelle attention sur la protection du réseau contre la menace, mais DaHan Liao a déclaré que d’autres facteurs sont également clés.
« La technologie a progressé au cours des dernières décennies de telle sorte que nous pouvons même créer une EMP sans nécessiter une arme nucléaire. Il existe des émetteurs de micro-ondes forts et efficaces qui sont portables et pourraient être utilisés par des terroristes ou des acteurs malveillants », a ajouté DaHan Liao. « De plus, l’équipement électronique d’aujourd’hui est plus vulnérable que l’équipement des années 1960, car nous dépendons davantage des semi-conducteurs, et beaucoup d’équipements fonctionnent à des tensions plus basses. De tels petits composants ont moins de capacité à absorber les surtensions d’énergie des EMP. »
En synthèse
« Les générateurs électromagnétiques armés pourraient maintenant être transportés sur un missile, un avion, un grand drone ou même un camion garé à côté d’une centrale électrique pour concentrer une impulsion sur la cible », a indiqué le chef de projet de l’ORNL, Larry Markel. « Lorsque vous regardez ce qui se passe en Ukraine, vous voyez comment les pays sont prêts à employer une guerre électronique non conventionnelle sans passer au nucléaire ».
Les chercheurs ont développé un outil de simulation qui permet aux services publics d’analyser leurs configurations et équipements spécifiques et de prédire les impacts EMP.
L’équipe a également utilisé l’outil pour générer des recommandations générales pour améliorer l’équipement de protection contre les surtensions, la mise à la terre et le blindage. Les méthodes de mise à la terre qui suffisent pour gérer les coups de foudre peuvent être inadéquates pour une EMP, qui délivre une charge plus rapide avec une intensité plus élevée.
« Il y a plus de vulnérabilités que nous ne le pensions, en particulier dans les systèmes exposés à l’extérieur de l’installation », a conclu le chercheur. « Il y a des conséquences en cascade qui peuvent se produire lorsque quelque chose de petit tombe en panne et empêche quelque chose de plus grand de fonctionner. »
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce qu’une impulsion électromagnétique de haute altitude (EMP) ?
Une EMP est une onde d’énergie intense qui peut être produite par une arme nucléaire à des centaines de kilomètres dans l’air. Cette onde peut «se coupler» aux systèmes d’alimentation, électroniques et de communication, produisant de grandes pointes de tension ou de courant qui détruisent l’équipement à moins qu’il ne soit spécialement protégé.
Quels sont les impacts potentiels d’une EMP sur les centrales électriques ?
Une EMP peut avoir un impact sur les transformateurs de puissance, les instruments et les opérations du système d’alimentation. Elle peut causer des pannes d’électricité étendues et prolongées et éventuellement un effondrement partiel du réseau.
Quels sont les nouveaux risques liés aux EMP ?
La technologie a progressé au point que nous pouvons créer une EMP sans nécessiter une arme nucléaire. De plus, l’équipement électronique d’aujourd’hui est plus vulnérable que l’équipement des années 1960, car nous dépendons davantage des semi-conducteurs, et beaucoup d’équipements fonctionnent à des tensions plus basses.
Comment les générateurs électromagnétiques peuvent-ils être utilisés comme armes ?
Les générateurs électromagnétiques armés pourraient maintenant être transportés sur un missile, un avion, un grand drone ou même un camion garé à côté d’une centrale électrique pour concentrer une impulsion sur la cible.
Quelles sont les mesures de protection contre les EMP ?
Les chercheurs ont développé un outil de simulation qui permet aux services publics d’analyser leurs configurations et équipements spécifiques et de prédire les impacts EMP. Ils ont également généré des recommandations générales pour améliorer l’équipement de protection contre les surtensions, la mise à la terre et le blindage.
Principaux enseignements
| Enseignements |
|---|
| Une EMP peut être produite par une arme nucléaire déclenchée à des centaines de kilomètres dans l’air. |
| Une EMP peut causer des pannes d’électricité étendues et prolongées et éventuellement un effondrement partiel du réseau. |
| La technologie a progressé au point que nous pouvons créer une EMP sans nécessiter une arme nucléaire. |
| L’équipement électronique d’aujourd’hui est plus vulnérable que l’équipement des années 1960. |
| Les générateurs électromagnétiques armés pourraient maintenant être transportés sur un missile, un avion, un grand drone ou même un camion garé à côté d’une centrale électrique. |
| Les chercheurs ont développé un outil de simulation pour prédire les impacts EMP. |
| Les méthodes de mise à la terre qui suffisent pour gérer les coups de foudre peuvent être inadéquates pour une EMP. |
| Les câbles et les fils peuvent agir à la fois comme des antennes pour capter l’énergie électromagnétique et comme des conduits pour délivrer cette énergie au matériel attaché. |
| Les services publics peuvent ne pas reconnaître l’étendue de la mise à la terre ou de la protection contre les surtensions nécessaires pour protéger l’équipement de communication et de contrôle. |
| Les résultats du projet ont également mis en évidence les vulnérabilités inhérentes présentées par les composants de base ou de basse tension qui sous-tendent la génération électrique. |
Références
Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory, University of Tennessee Center for Ultra-wide-area Resilient Electric eNergy Transmission Networks
Légende illustration principale : Une impulsion électromagnétique (IEM) peut être déclenchée par une explosion nucléaire dans l’atmosphère ou par un générateur électromagnétique dans un véhicule ou un avion. Voici la chaîne de réactions qu’elle pourrait provoquer pour endommager les équipements électriques au sol. Crédit : Andy Sproles/ORNL, U.S. Dept. of Energy
