Fusion nucléaire : "Il aurait fallu lancer un projet Iter par continent"
La fusion nucléaire ? C’est pour dans trente ans a-t-on coutume de dire… depuis trente ans. Aujourd’hui encore, rien ne semble contredire cette affirmation. Le projet de recherche international Iter accumule les difficultés. Parallèlement, certaines start-up affichent un optimisme béat en pariant sur la connexion au réseau électrique d’une machine à fusion d’ici à 2030. Toutefois, un coup d’accélérateur pourrait bien venir d’acteurs privés comme Gauss Fusion, une entreprise regroupant plusieurs champions européens dans des domaines très pointus. Cette société affirme pouvoir mettre au point un premier réacteur électrogène en une vingtaine d’années pour un coût avoisinant les 20 milliards d’euros en se basant sur les résultats scientifiques existants. Entretien avec son directeur technique Frédérick Bordry.
L'Express : La perspective de voir émerger la fusion nucléaire semble toujours aussi lointaine. Le chantier emblématique d’Iter, situé dans le sud de la France, accuse un retard important. A vous entendre, vous seriez capable de concevoir un premier réacteur électrogène sur le sol européen autour de 2040. Comment y croire ?
Frédérick Bordry : Iter reste un programme fantastique de recherche. Cependant, son but n’est pas de connecter un réacteur au réseau électrique mais de créer une réaction de fusion et de la maintenir pendant quelques centaines de secondes. Dans un deuxième temps, la stratégie européenne actuelle consiste à mettre au point Demo, un démonstrateur ouvrant la voie ensuite à une exploitation commerciale. Au rythme où vont les choses et compte tenu des retards déjà pris sur le chantier d’Iter, il nous faudra attendre 2100 afin de réaliser toutes ces étapes. C’est trop lent. L’industrie et le capital-risque doivent donc prendre le relais afin de donner un coup d’accélérateur au processus.
Votre société a donc pour ambition de faire passer la fusion du stade de la recherche à celui de l’application ?
Absolument. Gauss Fusion regroupe plusieurs champions déjà reconnus dans la filière - Alcen (France), ASG (Italie), Bruker et Research Instruments (Allemagne), IDOM (Espagne) - et coopère avec des instituts de recherche européens renommés, comme le Cern, l’Institut Max-Planck de physique des plasmas (IPP) ou encore l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT). Toute cette expertise, et notre statut d’acteur privé, qui nous rend plus agile et plus rapide dans le processus de décision, devraient nous permettre de construire un réacteur dans un délai raisonnable, tout en évitant l’inertie propre à un projet international de l’envergure d’Iter.
Notre feuille de route est déjà bien établie. D’ici à la fin 2025, nous allons définir l’intégralité du concept de notre réacteur en répondant à plusieurs questions centrales : quelle forme de chambre utiliser ? Quelle technologie choisir pour produire du tritium qui va servir de combustible ? Une fois ces choix effectués, nous nous occuperons de la partie engineering - fabrication d’une bobine supraconductrice grandeur nature, test d’une boucle tritium… - avant de nous lancer à partir de 2035 dans la construction d’un réacteur de fusion de 1 gigawatt, soit une puissance équivalente à celle d’un réacteur à eau pressurisée standard. Notre objectif est d’être prêt vers 2040-2042. Au passage, je ne crois pas à toutes ces start-up qui vous prédisent la fusion sur le réseau électrique dès 2030. Leurs discours bien trop optimistes font du mal au secteur.
Combien coûtera la construction de votre réacteur ?
Nous allons lever 50 millions d’euros pour la première phase - établir les concepts de base. Mais pour la seconde - l’engineering - et la troisième - la construction du réacteur -, nous aurons besoin respectivement de 1,5 à 1,8 milliard d’euros, puis de 18 à 20 milliards. Pour obtenir ces fonds, le marché ne suffira pas. Nous aurons également besoin de partenariats public-privé. Certains diront que 20 milliards, c’est trop cher. Mais l’énergie est un domaine fondamental pour l’humanité et nous sommes à l’heure des choix. N’oublions pas qu’en 2023, les investissements dans l’exploration, le développement et l’exploitation des gisements d’hydrocarbures ont atteint 500 milliards de dollars !
Quels sont les points techniques majeurs sur lesquels il vous faut absolument avancer ?
Pour faire fonctionner un réacteur à fusion, nous aurons besoin de tritium. Or, celui-ci ne se trouve pas naturellement sur Terre. Il faut donc le fabriquer. Actuellement, l’inventaire mondial de tritium se monte à environ 25 kilos. Ce n’est pas suffisant puisqu’un seul réacteur de fusion de 1 gigawatt électrique va consommer 150 kilos de tritium par an. Il va donc falloir se pencher sérieusement sur ce problème. D’autant que le tritium perd sa radioactivité en un peu plus de 12 ans. Heureusement, plusieurs technologies existent pour en créer. Comme celle qui consiste, par exemple, à bombarder des neutrons rapides avec du lithium 6. Nous sommes en train d’évaluer les options disponibles.
L’une des caractéristiques du projet Iter, c’est d’utiliser un "tokamak" pour confiner un plasma extrêmement chaud. Vous avez opté pour un dispositif différent. Pourquoi ?
Effectivement, nous avons choisi un modèle de type "stellarator" pour notre machine afin de contourner une difficulté. Il faut savoir qu’Iter est une machine "pulsée". Elle utilise le champ magnétique d’un très gros aimant pour contrôler un plasma extrêmement chaud. Mais il faut recharger régulièrement cet aimant. Les calculs nous disent qu’il faudra sans doute effectuer cette opération toutes les deux ou trois heures à l’avenir, et que cette recharge durerait une vingtaine de minutes. Avec un stellarator, nous n’avons pas ce genre de contrainte. Grâce aux expériences menées en Allemagne, nous savons qu’avec ce type de machine, le plasma reste très stable. On peut donc avoir moins d’interruptions. C’est pour cela que nous sommes partis dans cette voie.
Iter ferait donc fausse route ?
Non. Les expériences menées sur ce chantier vont beaucoup nous aider à mettre au point notre projet. Cependant, si le tokamak reste une bonne machine de recherche, ce n’est pas un modèle de réacteur à suivre pour produire en masse de l’électricité pour un pays. Imaginez que vous construisiez une machine avec un gros aimant que l’on doit recharger toutes les trois heures pendant toute sa durée de vie. Certains composants n’y résisteraient pas. Aujourd’hui, nombre de spécialistes nous disent qu’à terme, la fusion par confinement magnétique sera effectuée par les stellarators, même si leurs aimants sont un peu plus compliqués à construire. Récemment, le MIT a publié un article expliquant que l’électricité à la sortie d’un stellarator serait deux à trois fois moins chère que celle provenant d’un tokamak.
Il y a donc encore de l’espoir pour voir émerger la fusion en Europe ?
Oui. Les aimants étaient peut-être difficiles à construire il y a 30 ans mais désormais, avec les nouveaux outils de conception, on sait faire. En réalité, l’Europe possède toutes les compétences nécessaires pour ne pas laisser l’avantage de la fusion nucléaire à la Chine ou aux Etats-Unis. Certes, tout ne s’est pas passé comme prévu. Avec le recul, je pense qu’on aurait dû lancer un projet Iter par continent. Si nous avions fait ce choix, la machine expérimentale fonctionnerait sans doute déjà du côté européen. Désormais, il est temps de passer le relais à l’industrie pour la construction d’un réacteur opérationnel.