Thales se lance dans la course à la fusion nucléaire. Non plus seulement comme équipementier, l’industriel produisant des tubes électroniques de forte puissance ou Gyrotron d’Iter, le projet expérimental international en construction à Cadarache, mais comme développeur d’un réacteur à fusion. Ce dernier pourrait remplacer les actuelles centrales nucléaires à fission d’EDF, à l’horizon 2050. «On aurait pu se contenter d’être fournisseur. Mais on a souhaité mobiliser nos compétences laser, du capital, notre capacité de maîtrise d’œuvre et à attirer les meilleures compétences pour développer une solution de fusion souveraine», explique Alexis Morel, vice-président en charge des activités optroniques, électronique de missile et laser de Thales.
Un enjeu de souveraineté pour la France
Le 15 mai, l’industriel a inauguré au Barp, à Bordeaux, sa start-up GenF, créée en mai 2024. Ultime lauréat de l’appel à projets petits réacteurs nucléaires innovants de France 2030, GenF profite d'une subvention de 3,5 millions d’euros qui s’ajoutent aux 15 millions apportés par Thales. L'entreprise veut développer et commercialiser d’ici à 2040 un réacteur à fusion de 1000 MWe, Taranis, du nom du dieu celte du ciel et de l’orage. Mais là où une majorité de start-ups de la fusion dans le monde, comme la grenobloise Renaissance Fusion, autre lauréate de France 2030, ou la franco-allemande Gauss Fusion, mise sur la technologie à confinement magnétique stellarator, qui serait plus compétitive que l’option Tokamak d’Iter, GenF choisit la technologie par confinement inertiel. «C’est la seule voie de fusion à avoir démontré qu’elle pouvait produire d’avantage d’énergie qu’elle n’en consomme pour démarrer, en décembre 2022 au National Ignition Facility américain», explique Yann Gérard, président de GenF, qui a dirigé durant 6 ans l’optronique chez Thales. Sur les quelques 46 projets industriels de fusion dans le monde, dont 25 aux Etats-Unis et quatre en Allemagne, la fusion par confinement inertiel (FIC) serait la base «d’une petite dizaine» d’entre eux, précise le dirigeant de la start-up
Un fusion hub à côté du laser megajoule
Le FIC utilise des lasers de haute énergie pour comprimer le combustible, une bille de deutérium de la taille d’un grain de poivre à une température cryogénique, et atteindre les conditions thermonucléaires nécessaires à la fusion. Mais les freins technologiques pour industrialiser cette technologie sont encore nombreux. Avant de lancer GenF, Thales a cherché d’autres partenaires industriels, sans succès, mais a obtenu le soutien de la communauté scientifique. La start-up sera accompagnée par le CNRS et Polytechnique pour valider ses modèles numériques et par le CEA pour les expérimentations. Après une première phase de modélisation sur supercalculateur pour alimenter un jumeau numérique, GenF aura accès à partir de 2027 au Laser Mégajoule du CEA DAM (Direction des affaires militaires du Commissariat à l’énergie atomique), un équipement de recherche de 4 milliards d’euros, installé à côté de Bordeaux, servant au développement des armes de la dissuasion nucléaire française, en remplacement des essais en mer arrêtés définitivement en 1996. «Le LMJ va permettre de valider expérimentalement le design de Taranis. GenF est la seule start-up de la fusion à confinement inertiel au monde à avoir accès à un tel outil. Le NIF américain n’est pas ouvert aux programmes civils», s’enthousiasme Alexis Morel. En revanche, l’Europe soutient déjà le projet de la start-up Marvel Fusion, basé lui sur des lasers ultra-rapides et un combustible nanostructuré, mené au centre européen de recherche laser en physique nucléaire, le ELI-NP en Roumanie, en collaboration avec Thales, mais comme fournisseur.
Un premier de série en 2050
GenF, dont le siège est à Palaiseau (Essonne), a ouvert des bureaux à proximité du Laser MégaJoule, au Barp, où travaillent déjà 3 des 10 membres de la start-up qui doit compter une vingtaine de personnes en 2027. C’est là que GenF va installer un Fusion Hub en 2028, pour travailler à la synchronisation à 360° des deux lasers de 1 mégajoule qui seront logés dans des bâtiments cube de 15 mètres de côté de Taranis, et à leur trajectoire vers la cible. Ce qui nécessitera «beaucoup de gestion de données et d’intelligence artificielle», précise Yann Gérard. Il lui faudra aussi développer la cible de combustible, un glaçon de deutérium dont il faut encore définir l’enveloppe, qui pourrait être en plastique. C'est l’équipe de Palaiseau qui y travaille. Il faudra enfin concevoir la chambre, une sphère qui doit être suffisamment robuste pour tenir le flux énergétique ou first wall, et permettre de récupérer la chaleur dégagée pour la transformer en électricité. Les tests de fusion sur le combustible seront eux probablement réalisés sur le site de CEA de Cadarache (Bouches-du-Rhône).
L’objectif de GenF est d’assembler un prototype complet du réacteur Taranis d’ici à 2035, en vue de lancer la commercialisation en 2040 et d’être en mesure de mettre en service un premier réacteur à l’horizon 2050. GenF vise un coût de production «en dessous des 100 dollars du mégawattheure, un prix de marché», dit le dirigeant de GenF, qui explique que la puissance de 1000 MWe pour Taranis «c’est l’échelle qu’il faut pour tenir cet objectif». Mais avec un budget initial de 18,5 millions d’euros, le projet GenF paraît bien ridicule comparé aux levées de fonds de plus de 100 à 150 millions d’euros annoncés par d’autres acteurs européens, voir plus d'un milliard outre-Atlantique. Un tour de table de pré-seed, mené par le fonds d’investissements dans les deep tech Exergon, doit être conclu fin 2025. Le 15 mai, lors de l’inauguration de GenF, Alain Rousset, le président de la région Nouvelle-Aquitaine, a aussi annoncé son souhait d’investir dans la start-up : «Il y aura des discussions sur le capital. On se verra. La région dispose d’outils». Un début, car le chemin s’annonce encore très long. "On s'inscrit dans le temps long. Les verrous technologiques à lever sont nombreux. Il faudra plusieurs années de tests pour arriver à un design opérationnel», prévient Yann Gérard. Il est donc bien trop tôt pour se poser la question de la première implantation d’un Taranis.
