Un « Swiss Plasma Center » pour maîtriser l’énergie du soleil

Derrière ce changement de nom se cache une expansion de ses activités liée à un renouvellement des équipements, renforçant notamment la place du tokamak lausannois parmi les trois installations de recherche retenues par le consortium EUROfusion pour développer la fusion nucléaire dans le cadre du projet international ITER.

Maîtrisée, la fusion nucléaire sera en mesure de produire de manière fiable et non polluante toute l’énergie dont l’humanité aura besoin pour les siècles à venir. Contrairement à la fission, elle ne génère pas de déchets radioactifs à longue durée de vie et se base sur des matériaux abondants dont l’extraction est moins problématique que celle de l’uranium.

Parmi les défis que cherchent à relever de nombreux projets de recherche internationaux, celui du confinement du plasma est l’un des plus cruciaux. Il s’agit en effet de maîtriser un gaz chauffé à plus de cent millions de degrés – une température largement supérieure à celle qui règne au cœur du Soleil – afin que les atomes d’hydrogène qui le composent puissent fusionner et libérer de formidables quantités d’énergie. Mais ces températures extrêmes ne doivent pas endommager le réacteur, d’où la nécessité de maintenir le plasma éloigné des parois, grâce à un champ magnétique, dans une chambre en forme d’anneau – un tokamak.

Une installation unique

Construit en 1992, le Tokamak à configuration variable (TCV) de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL, Suisse) a toujours été à la pointe des installations de recherches dans ce domaine. Exploité par le Centre de recherches en physique des plasmas (CRPP), il a pour caractéristique, comme son nom l’indique, de produire des plasmas de formes diverses, ce qui permet aux scientifiques de mesurer quelle configuration sera la plus à même d’être mise en œuvre dans le cadre d’un réacteur destiné à la production d’énergie. Cette particularité lui a valu, à fin 2013, d’être sélectionné par le consortium EUROfusion comme l’une des trois installations nationales du continent européen impliquées dans la mise au point de la centrale internationale ITER, en construction dans le Sud de la France, ainsi que dans le développement de son successeur, DEMO, un prototype de réacteur commercial.

La Confédération suisse, par le Conseil des EPF, a récemment décidé d’accorder au laboratoire lausannois un montant de 10 millions de francs sur 4 ans (2017-2020) destiné à la mise à niveau de certaines de ses installations. Fort de cette manne, le Centre sera en mesure de permettre de nouvelles expériences sur le tokamak TCV, notamment liées à l’extraction de puissance et de particules du plasma. De nouveaux dispositifs de chauffage du plasma par micro-ondes et injection de particules neutres pourront aussi être installés. En parallèle, le Centre développe son secteur de plasmas à plus basse densité et température, pour ouvrir de nouveaux champs, notamment par des applications des plasmas dans le domaine de la médecine et de l’industrie alimentaire ainsi qu’en astrophysique. Ces améliorations inciteront de nombreux chercheurs suisses et européens à venir à Lausanne mener de nouvelles expériences.

Le «Swiss Plasma Center», référence internationale

Fort de ces nouveaux développements, le laboratoire lausannois s’offre une nouvelle identité. C’est désormais sous le nom de «Swiss Plasma Center» qu’il entend se profiler en Suisse, en Europe et dans le reste du monde comme institution de référence dans ce domaine.

L’inauguration officielle a eu lieu le 22 septembre, à Lausanne, en présence notamment de Bernard Bigot, directeur général du projet ITER, et des responsables du consortium EUROfusion, qui ont souligné l’importance des recherches menées en Suisse pour parvenir à accomplir l’objectif du réacteur en construction à Cadarache, à savoir la production par fusion nucléaire de dix fois plus d’énergie qu’il aura été nécessaire d’en injecter dans le réacteur.