ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) est le projet scientifique contemporain le plus ambitieux du domaine de l'énergie. Il vise à démontrer que la fusion thermonucléaire est une source d'énergie durable, non-émettrice de CO2, industrialisable et propice au remplacement des énergies fossiles épuisables telles que le gaz naturel ou le pétrole.
Résumé du projet
Implanté à Saint-Paul-lez-Durance, près d'Aix-en-Provence, ITER Organization dirige la conception et la construction du plus grand Tokamak du monde après plus de 30 années d'études.
Initié lors du sommet des super-puissances de Genève en 1985, le programme ITER est régi par un accord international ratifié par les ministres des entités membres d'ITER, soit entre le Japon, les Etats-Unis, l'Inde, la Russie, la Chine, la Corée et l'Union Européenne (Euratom).
La contribution des membres d’ITER se fait essentiellement “en nature” au travers “d’agences domestiques” chargées de faire fabriquer et de livrer les pièces de la machine et les systèmes de l’installation. Des accords de coopération technique ont par ailleurs été signés avec l’Australie et le Kazakhstan.
Ce vaste programme scientifique international s'étend sur 180 hectares de terres provençales et représente une enveloppe de 16 milliards d'euros. Les travaux de viabilisation du site ont commencé en 2017 et la construction des bâtiments de l’installation (39 au total) a été lancée au mois d’août 2010. La synergie entre les chantiers d’assemblage de la machine et les autres chantiers, permettra selon les prévisions de produire un premier plasma en décembre 2025.

Étude de cas complète

Complexe et hors-norme, le plus grand Tokamak jamais conçu est une machine expérimentale conçue pour exploiter l'énergie de la fusion. Dans l'enceinte d'un tokamak, l'énergie générée par la fusion des noyaux atomiques est absorbée sous forme de chaleur. Dans la “chambre à vide” de la machine, le plasma est porté à la température de 150 millions de degrés Celsius, soit 10 fois celle qui règne au cœur de notre soleil.
Le Tokamak ITER intègre de multiples éléments, comme les 10 000 tonnes d'aimants supraconducteurs destinés à mettre en œuvre un champ magnétique capable de confiner et de maintenir le plasma en retrait des parois de la chambre à vide. Pour se faire, les aimants mais aussi les pompes à vide et d’autres systèmes annexes doivent être maintenus à une température proche du zéro absolu. Les technologies cryogéniques afférentes sont une condition majeure à la réussite du projet. Le système cryogénique d'ITER sera d'ailleurs le plus puissant jamais construit.
Objectifs
Des contraintes spécifiques comme des dispositifs antisismiques ou l'étanchéité des structures sont des constituantes inhérentes à un projet de fusion nucléaire. Pour les entreprises du bâtiment actrices du chantier, ce sont de réels défis de performance.
La construction du complexe Tokamak sur sept niveaux au cœur du site; du bâtiment d'assemblage ainsi que celles des bâtiments auxiliaires, comme la zone CVC ou l'usine à froid sont planifiés entre 2014 et 2021. Ces structures prioritaires sont toutes indispensables à la production du premier plasma d'ITER. Plus de 70% du génie civil est aujourd’hui finalisé.
Les bâtiments 51 et 52 (Cryoplant compressor building et Cryoplant coldbox building) du complexe scientifique composent l'usine cryogénique attenante au Tokamak. Étendue sur une zone de 8 000 m², cette zone auxiliaire est destinée à produire les fluides nécessaires au refroidissement des composants (aimants supraconducteurs, écrans thermiques et cryo-pompes) du Tokamak via un réseau de lignes de froid, les cryolines.
Outre la conception extrêmement pointue et la dimension inédite du Cryoplant, la structure de l’ensemble des bâtiments devait elle aussi intégrer des matériaux et des processus de construction destinés à favoriser la performance des installations qu’ils hébergent.
Lors de la phase de conception, le cabinet ENIA Architects en charge de l'habillage architectural de l'installation ITER souhaitait que les façades traduisent “la précision du travail de recherche effectué à l'intérieur des bâtiments“. Le cahier des charges produit en collaboration avec le consortium de génie civil Engage spécifie que la conception des bardages devait garantir un environnement spécifiquement propre à l'intérieur des bâtiments.
Pour permettre cette alliance, les membres de la maîtrise d'œuvre ont sélectionné des artisans et des professionnels aguerris de la construction.
Résultats
En réponse aux spécificités de génie civil nucléaire et architecturales imposées par les acteurs de la maîtrise d'œuvre, un habillage composé de multiples couches de bardages a été installé sur les bâtiments. Spécialisée dans l'étanchéité et le bardage, c'est l'entreprise B2F implantée à Aubagne qui a été choisie pour son expertise dans la métallerie et l'étanchéité en façade. Parmi les différentes couches isolantes et l’enveloppe finale d’acier alternativement polie et laquée, l'entreprise a aussi installé 52,3 m² de louvers modèle B5157, conçus par Construction Specialties et prescrits en amont par la maîtrise d'œuvre.
Extrudées dans un aluminium de haute qualité, les grilles de ventilation architecturales B5157 , sont composées de montants supérieurs, inférieurs et latéraux et de lames horizontales. Ils forment un ensemble unique et solidaire facile et rapide à installer, grâce à un système de mise en œuvre prêt à poser.
La découpe spécifique en chevrons des profilés B5157 assure un flux d'air entrant optimal sans pour autant laisser pénétrer la pluie. Des replis d'aluminium finissent chaque extrémité des lames afin de drainer les éventuels résidus d'eau. Pour préserver l'environnement propre, les louvers ont été agrémentés de grilles d'obturation anti-nuisibles.
Fabriquées en France et testées selon le protocole AMCA (Air Movement and Control Association International) les spécifications des grilles B5157 sont certifiées par ce label de haute exigence aéraulique.
Cette accréditation assure à la maîtrise d'œuvre que les grilles Construction Specialties mises en œuvre pour le projet ITER apportent une ventilation performante et des propriétés en adéquation avec l'ambition du projet ITER.

Nous remercions Iter Organization pour nous avoir fourni les photos qui illustrent cet article.
Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/
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