Face aux pionniers américains Commonwealth Fusion Systems (CFS), TAE Technologies ou encore Helion, qui ont déjà séduit plusieurs géants des nouvelles technologies comme Google et Microsoft, l’Europe a-t-elle encore vraiment une chance de s’imposer dans la fusion nucléaire ? La start-up Proxima Fusion, fondée début 2023 et basée à Munich (Allemagne), près de Zurich (Suisse) et près d’Oxford (Angleterre), en est persuadée, et entend bien mener la course en tête. Un objectif qui semble à sa portée, puisque grâce à sa levée de fonds de 130 millions d’euros, bouclée début juin, elle est devenue l’une des pépites européennes de la fusion les plus dotées en financements privés et publics, avec la britannique Tokamak Energy et l’allemande Marvel Fusion.
Contrairement à cette dernière, Proxima n’a pas choisi la voie du confinement inertiel pour son modèle de réacteur à fusion, mais celle du confinement magnétique. Au sein de cette famille, deux architectures s’opposent traditionnellement : les tokamaks, en forme de donut, et les stellarators, de forme hélicoïdale. Les premiers associent des champs magnétiques et un courant induit pour confiner le plasma, tandis que les seconds utilisent des bobines externes tordues pour conférer au plasma la forme recherchée. Le design des stellarators est censé leur garantir une meilleure stabilité, mais ils s’avèrent beaucoup plus complexes à concevoir.
Une implantation européenne à définir
Spin-out de l'Institut Max-Planck de physique des plasmas, Proxima Fusion a naturellement choisi de bâtir un stellarator. Naturellement, car cet organe de recherche fondamentale a achevé en 2015 le réacteur Wendelstein 7-X, encore aujourd’hui considéré comme le prototype de stellarator le plus avancé de la planète. Si la start-up s’appuie sur les compétences de l’institut, elle compte aller encore plus loin. «La technologie utilisée par le Wendelstein 7-X est ancienne, reconnaît Francesco Sciortino, fondateur et PDG de Proxima. Nous ne cherchons pas à réinventer la roue, mais nous disposons désormais de nouveaux outils grâce auxquels nous pouvons franchir certains obstacles.» Parmi ces derniers, le dirigeant cite notamment l’explosion de la puissance de calcul, bien utile pour obtenir des simulations beaucoup plus précises, et l’amélioration des aimants supraconducteurs à haute température. Capables de supporter des courants d’intensité très élevée, ceux-ci permettent de générer des champs magnétiques plus puissants dans des réacteurs plus compacts.
Afin de démontrer la viabilité de leur concept, les chercheurs de Proxima ont publié en février un article dans la revue Fusion Engineering and Design, évaluée par les pairs. L’occasion de détailler les technologies à l'œuvre dans leur réacteur, baptisé Stellaris, conçu pour fonctionner en continu. Mais reste encore à passer de la théorie à la pratique. La récente levée de fonds servira justement à achever, normalement d’ici à 2027, des aimants censés valider la technologie des supraconducteurs à haute température. Des essais devraient d’ailleurs être menés au CEA de Saclay. Si ceux-ci se révèlent concluants, la start-up pourra continuer son développement, avec l’espoir de mettre en service son premier démonstrateur industriel, Alpha, à l’horizon 2031. «Cela fait plusieurs mois que nous étudions différents sites en Europe pour l’accueillir», indique Francesco Sciortino, bien décidé à rendre à l’Europe sa souveraineté énergétique.
Un emballement généralisé
Si, comme toutes les entreprises travaillant sur la fusion nucléaire, Proxima n’a pas encore réussi à produire plus d’énergie qu’elle n’en consomme, le PDG estime que le contexte est plus que jamais propice à l'avènement de cette technologie. «Le physicien soviétique Lev Artsimovich, l’un des pères de la fusion, prophétisait que la fusion nucléaire serait prête dès lors que la société en aurait réellement besoin, souligne-t-il. Je pense que cette époque est arrivée.» A travers le monde, plusieurs gouvernements semblent également de cet avis, débloquant des sommes colossales pour ne pas rater ce train. Le Royaume-Uni, par exemple, a dévoilé début juin une enveloppe de 2,5 milliards de livres pour cette filière. Dès septembre 2023, l’Etat allemand, qui a d’ailleurs investi dans Proxima, avait annoncé un milliard d’euros.
Cette effervescence amène même Francesco Sciortino à considérer l’étape d’après, dans les années 2040. «Notre réacteur Stellaris est conçu pour disposer d’une capacité d’un gigawatt, précise-t-il. Ce qui signifie qu’en installant un Stellaris à côté de chaque ville d’un million d’habitants ou de chaque industriel électro-intensif, nous pourrions décarboner presque entièrement la consommation mondiale d’énergie.» Cette révolution lui semble d’autant plus crédible qu’un tel basculement s’est déjà produit, à l’échelle de la France. Entre 1977 et 1987, la part de l’énergie issue de la fission nucléaire dans le mix énergétique est passée d'environ 10% à 66%. «Nous pourrons reproduire ce modèle avec la fusion», veut croire le dirigeant, qui appelle cependant à continuer les investissements massifs dans les énergies renouvelables. «Il n’existe pas de solution unique pour un problème aussi complexe.»
