La fusion froide: mirage ou révolution énergétique ?

L’année 2011 a été une année record pour le prix du pétrole. Certes, le cours n’a pas dépassé les 147 dollars atteints en 2008,  mais c’est la première fois dans l’histoire que le prix moyen annuel dépasse les 100$ en monnaie constante. Avec 111$ par baril, le précédent record à 98$ (choc pétrolier de 1980) est largement dépassé.

Nous sommes donc entrés dans un nouveau choc pétrolier mais, comme vous l’aurez remarqué, personne ne le nomme ainsi et quasiment personne ne fait le lien avec la crise que nous traversons actuellement.

Dans ces circonstances difficiles, une lueur dans la grisaille attire l’attention de tous ceux qui s’intéressent au problème de l’énergie : la fusion froide.

L'ingénieur Andrea Rossi et son équipe auraient mis au point un procédé dont on commence à entendre parler dans le monde entier: l'E-cat. La technique consiste à faire fusionner un atome d’hydrogène avec un atome de nickel, dans un catalyseur chauffé par une résistance électrique.

Image: James Rodney

Plusieurs (supposés) avantages sont mis en avant :

-      Aucun déchet radioactif puisque la réaction forme principalement du cuivre
-      Pas de radioactivité apparente lors du fonctionnement
-    Faible quantité de nickel et d’hydrogène consommée au regard de la chaleur produite
-      Procédé simple et utilisable par des particuliers
-    Coût de production très faible : 0,001 cent/kWh en chaleur et 1 cent/kWh en électricité (3 fois moins que la fission nucléaire).

 
Voici un schéma simplifié qui représente ce qui entre et ce qui sort de l'E-cat: 

N.B.: La composition du catalyseur n'est pas connue et la proportion exacte de cuivre formé reste incertaine.

Cette découverte a donc tout pour plaire … elle tombe à pic !

Actuellement, nous manquons d’éléments pour savoir si tout cela est vrai ou s’il s’agit d’une vaste et magnifique supercherie. Certains observateurs semblent convaincus (malgré les réserves qu'impose le fait de ne pas connaître tous les détails du procédé), d'autres n’ont pas manqué de relever quelques éléments qui méritent que l’on s’y attarde.

La composition du cuivre

Comme je le disais plus haut, la fusion de l’hydrogène et du nickel donne du cuivre. Lorsque le cuivre issu de la fusion a été analysé par les observateurs (échantillon fourni par l'équipe d'A.Rossi), il était constitué de 70% de Cuivre-63 et 30% de Cuivre-65, c'est-à-dire la composition exacte du cuivre que l’on trouve dans la nature alors qu'il est issu d'un procédé spécifique. C’est un curieux hasard qui laisse planer un doute sur l'origine du métal analysé.

La vapeur produite par l’E-cat

Dans l’expérience qui est filmée, Rossi nous montre le tuyau de sortie de l’E-cat avec de la vapeur qui s’échappe (à 10min20s dans la vidéo ci-dessous).

Pour les observateurs, le débit est vraiment ridicule et pose une question simple : est-ce que les 770W de puissance électrique qui alimentent le réchauffeur interne ne suffiraient pas à produire ce faible débit de vapeur ? Ce qui voudrait dire qu’il n’y a pas d’énergie supplémentaire produite.

A ce sujet Steven B. Krivit, journaliste scientifique spécialiste des questions nucléaires, donne plusieurs points critiques  des expériences :

-   Le calcul énergétique du groupe Rossi est entièrement basé sur le fait (supposé) que toute l’eau qui entre dans le procédé est transformée en vapeur.
-   Les caractéristiques de la vapeur qui sort de l’E-cat lors des expérimentations montrent qu’il y a une grande quantité d’eau qui n’est pas transformée en vapeur, ce qui indiquerait que la chaleur dégagée par le procédé n’est pas aussi importante qu’indiqué par Rossi.
 -    Le groupe Rossi n’a utilisé aucun appareil destiné à mesurer réellement la qualité de la vapeur, or ce serait la seule preuve que le procédé fonctionne.

Le rayonnement

Toutes les réactions possibles de fusion produisent des rayonnements Gamma. Or, pour arrêter ce type de rayon, il faut obligatoirement de fortes épaisseurs de plomb, d’eau ou de béton. L’E-cat est équipé d’un bouclier de 5 cm de plomb, ce qui permet d’arrêter 96% de ces rayons. Les 3 ou 4% qui ne sont pas arrêtés devraient être détectés par le plus simple appareil de mesure, ce qui n’est pas le cas. Ils pourraient également être mortels pour une personne située à proximité.

Ces quelques points techniques devront être éclaircis pour démontrer qu’il ne s’agit pas d’une farce.

La limite des ressources naturelles

Je me suis également interrogé sur deux autres aspects : la disponibilité du nickel et les conséquences de la disponibilité d’une énergie encore moins coûteuse que le pétrole.

Même si la quantité de nickel consommée lors de cette réaction de fusion semble faible, elle est énorme à l’échelle de l’humanité. En ordre de grandeur, si nous voulions produire toute l’électricité mondiale avec ce procédé, il faudrait consommer plus de 500.000 tonnes de nickel par an, soit 30% de la production actuelle (1,5 Mt). Si, en plus, on voulait remplacer le pétrole dans ses usages, ce sont 1 million de tonnes par an qu’il faudrait extraire soit une augmentation de la production de près de 70% !

Selon Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, auteurs du livre "Quel futur pour les métaux ?", au prix actuel du nickel, le pic de production devrait être imminent au regard des réserves estimées (40 ans au rythme de consommation actuel). Mais l'utilisation de cette ressource pour faire de l'énergie permettrait de supporter une hausse importante du prix et donc augmenterait mécaniquement les réserves accessibles.

Par ailleurs, les métaux ont une empreinte énergétique importante. Toujours selon messieurs Bihouix et de Guillebon, 8 à 10% de l'énergie primaire consommée dans le monde sont consacrés à l'extraction et au traitement des ressources métalliques. Actuellement, il faut consommer entre 3 et 4 Tep (Tonnes équivalent pétrole) pour obtenir 1 tonne de nickel pur.

Mais à quel coût environnemental pourra se faire cette exploitation ? La technique d’hydrométallurgie, utilisée dans les usines de nickel, implique l’utilisation massive d’acide sulfurique et génère le rejet dans la nature de grandes quantités de boues toxiques qui contiennent du mercure, du plomb, des dioxines et d’autres métaux lourds.

Il y a fort à parier que la Nouvelle-Calédonie, dont les sols contiennent plus de 10% des réserves mondiales de nickel, deviendrait une immense mine à ciel ouvert et son lagon, une zone morte et définitivement polluée.

Usine de Nickel en Nouvelle Calédonie.

Image: Audrey B.

Enfin, j’aimerais rappeler un principe souvent évoqué par Jean Marc Jancovici et dont j’ai déjà parlé dans ce blog: La consommation d’énergie est un très bon indicateur de notre pression sur l’environnement. Si l’humanité devait disposer d’une énergie libre et gratuite, elle pourrait alors raser toutes les forêts, vider les océans et accumuler les déchets dans des proportions telles qu’aucune espèce n’y survivrait.

Nous verrons dans les semaines et les mois qui viennent si l’E-cat de Monsieur Rossi est réellement efficace ou s’il s’agit d’une supercherie. Même si cela fonctionne, ce ne sera pas une énergie libre, gratuite et propre et il y aura des conséquences. En attendant, ne cédons pas au chant des sirènes et continuons cette nécessaire et inévitable transition de notre société.