Le thorium est une alternative beaucoup plus sûre et plus abondante à l’uranium pour l’énergie nucléaire car il est largement disponible, moins cher à extraire, a une densité énergétique plus élevée et produit beaucoup moins de déchets nucléaires durables.
Il est bien plus sûr que l'uranium, car il n'est pas fissile en soi et ne peut donc pas être transformé en arme. Les experts du nucléaire voient le thorium comme le Saint Graal de la future révolution énergétique, après la fusion nucléaire, que j'aborderai brièvement à la fin.
Le thorium est présent en abondance dans la croûte terrestre du monde entier. Une seule mine en Mongolie-Intérieure, la mine de Bayan Obo, possède suffisamment de gisements de thorium pour théoriquement répondre aux besoins énergétiques de la Chine pour les 20.000 prochaines années, tout en produisant un minimum de déchets radioactifs.
L'orientation technologique la plus prometteuse est l'utilisation du thorium dans les réacteurs à sels fondus. Alors que plusieurs pays développent cette technologie, la Chine est la première à construire un réacteur expérimental à sels fondus au thorium.
La dernière avancée technologique permettant d’ajouter du combustible neuf à un réacteur opérationnel indique qu’une telle technologie est prête pour un déploiement commercial durable.
Il s’agit de la première exploitation stable et à long terme de cette technologie, plaçant la Chine à l’avant-garde d’une course mondiale à l’exploitation du thorium pour l’énergie nucléaire.
Situé dans le désert de Gobi, à l'ouest de la Chine, ce réacteur expérimental utilise du sel fondu comme combustible et caloporteur, ainsi que du thorium comme source de combustible. Il est conçu pour produire durablement 2 mégawatts d'énergie thermique.
Le développement a été annoncé par le scientifique en chef du projet, Xu Hongjie, à l'Académie chinoise des sciences le 8 avril. Xu a déclaré que la Chine « est désormais à la pointe de la technologie nucléaire au thorium à l'échelle mondiale ».
Le projet de réacteur à sels fondus au thorium de la Chine a débuté par des recherches théoriques dans les années 1970 et, en 2009, la direction de la CAS a chargé Xu de faire de la technologie de l'énergie nucléaire de nouvelle génération une réalité.
L’équipe du projet est passée de quelques dizaines de membres à plus de 400 chercheurs en deux ans.
« Nous avons appris en faisant, et nous avons fait en apprenant », a déclaré Xu. Les défis étaient immenses : concevoir de nouveaux matériaux, résoudre les problèmes liés aux températures extrêmes et gérer des composants techniques inédits.
Après le début de la construction du réacteur expérimental en 2018, la plupart des scientifiques impliqués dans le projet ont renoncé à leurs vacances : ils ont travaillé jour et nuit, et certains sont restés sur place plus de 300 jours par an. Le désert de Gobi se trouve à des milliers de kilomètres des grandes villes côtières.
En octobre 2023, la centrale a été construite et a atteint sa criticité (une réaction nucléaire en chaîne soutenue). En juin 2024, elle a atteint sa pleine puissance.
Plus tôt cette année, le processus de rechargement du combustible au thorium a été achevé alors que le réacteur était en fonctionnement, ce qui en fait le seul réacteur au thorium opérationnel au monde.
« Nous avons choisi le chemin le plus difficile, mais le bon », a déclaré Xu, faisant référence à la volonté d'une application concrète plutôt qu'à une quête purement académique.
Un réacteur à sels fondus au thorium beaucoup plus grand est déjà en construction en Chine et devrait atteindre sa criticité d'ici 2030. Ce réacteur de recherche est conçu pour produire 10 mégawatts d'électricité, soit suffisamment pour alimenter 10.000 foyers pendant un an.
L'industrie chinoise de construction navale publique a également dévoilé un projet de porte-conteneurs propulsé au thorium qui pourrait potentiellement permettre un transport maritime sans émissions.
Pendant ce temps, les efforts américains pour développer un réacteur à sels fondus restent sur le papier, malgré le soutien bipartisan du Congrès et les initiatives du ministère de l’Énergie.
Xu a déclaré : « Dans le domaine nucléaire, il n'y a pas de victoires rapides. Il faut faire preuve d'endurance stratégique et se concentrer sur une seule chose pendant 20 ou 30 ans. »
Outre les réacteurs au thorium, la Chine est à la pointe du développement de la technologie de fusion nucléaire (contrairement à la technologie actuelle de fission), qui pourrait conduire à une énergie propre, décarbonée et quasi illimitée. La fusion est la source d'énergie du soleil et produit quatre fois plus d'énergie que la fission.
Au cœur de cette révolution de la fusion se trouve le tokamak, un dispositif en forme de donut conçu pour contenir du plasma surchauffé grâce à de puissants champs magnétiques. En imitant les conditions du Soleil – où les atomes d'hydrogène fusionnent en hélium –, les tokamaks permettent de libérer d'énormes quantités d'énergie.
La Chine est à la pointe du développement mondial de la fusion nucléaire. Récemment, elle a franchi plusieurs étapes clés dans la recherche sur la fusion, notamment :
– Le tokamak supraconducteur expérimental avancé (EAST), surnommé « soleil artificiel » en Chine, a établi un nouveau record en janvier 2025. Le projet est basé à Hefei et dirigé par l'Académie des sciences de Chine (CAS), le premier institut de recherche scientifique au monde.
EAST a maintenu un plasma à haut confinement pendant 1.066 secondes, surpassant le précédent record mondial de 403 secondes – une étape cruciale vers des réactions de fusion soutenues nécessaires à la production d'énergie pratique.
– Le tokamak HL-2M, situé à Chengdu, est le plus grand et le plus avancé de Chine. Il a réalisé la première décharge plasma et atteint des paramètres plasma élevés, permettant de produire des températures plasma supérieures à 200 millions de degrés Celsius et des courants plasma supérieurs à 2,5 millions d'ampères, essentiels à des réactions de fusion efficaces.
– Le tokamak HH70, développé par la société privée Energy Singularity, basée à Shanghai, se distingue par l'intégration d'aimants supraconducteurs haute température en REBCO (oxyde de cuivre et de baryum de terres rares). Cette technologie de pointe réduit considérablement la taille et le coût des tokamaks conventionnels, ouvrant la voie à une énergie de fusion plus accessible et plus commerciale.
Energy Singularity prévoit de construire un tokamak de nouvelle génération d'ici 2027 et un démonstrateur technologique à grande échelle pour la réaction nucléaire de fusion d'ici 2030.
Bien que la viabilité commerciale reste la dernière frontière, des avancées comme EAST et HH70 illustrent les progrès significatifs réalisés pour transformer la fusion nucléaire en une solution énergétique pratique.
Au-delà des rumeurs entourant les tarifs douaniers et les guerres commerciales, la technologie est, en fin de compte, la voie du développement humain et de la prospérité. Gardons les yeux rivés sur l'objectif.
par Hua Bin (extrait)
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