L'énergie de fusion est déjà un rêve devenu réalité

Si les scientifiques et les ingénieurs de Commonwealth Fusion Systems (CFS), une entreprise étroitement liée au Centre pour la science des plasmas et la fusion du Massachusetts Institute of Technology, ne se trompent pas, la fusion est presque prête à entrer sur le marché de l'énergie. À Devens, dans le Massachusetts, CFS affirme qu'elle sera prête à commercialiser ses premiers appareils au début des années 2030.

Il s'agit d'une nouvelle étonnante, qui se prépare depuis si longtemps qu'une grande partie de l'industrie nucléaire n'a pas réussi à la saisir.

J'ai commencé à écrire sur l'énergie de fusion dans les années 1970. Ayant assisté à de nombreux faux départs, je faisais partie des sceptiques.

Cependant, après avoir visité l'usine de CFS à Devens et vu la précision de la production des aimants géants qui sont la clé du système de l'entreprise, je suis en passe de devenir un croyant.

Je pense qu'il est probable que CFS soit en mesure de fabriquer un dispositif qui pourra être livré aux utilisateurs - services publics ou grands centres de données - au début des années 2030. Si c'est le cas, la nouvelle est énorme ; c'est un moment dans l'histoire de la science, comme le premier appel téléphonique ou l'ampoule incandescente.

Les gouvernements, conscients du potentiel d'une énergie propre et pratiquement illimitée, sans prolifération d'armes ni déchets radioactifs, ont investi des milliards de dollars dans la recherche sur l'énergie de fusion dans le monde entier. Ces dernières années, les efforts intergouvernementaux se sont concentrés sur le Joint European Torus, qui a été achevé en Grande-Bretagne, et sur l'International Thermonuclear Experimental Reactor, un mégaprojet auquel participent 35 pays. Ces deux projets entrent dans la catégorie de la recherche scientifique.

Cependant, dans le monde commercial, on a le sentiment que l'énergie de fusion est à portée de main, et de nombreuses entreprises ont levé des fonds et vont de l'avant. Le CFS montre la voie à suivre.

Deux technologies poursuivent le rêve de la fusion : l'énergie de fusion magnétique (EFM) et l'énergie de fusion inertielle (IFE). La première contient du plasma à des millions de degrés dans une bouteille magnétique.

L'astuce ne réside pas dans le plasma, mais dans la bouteille.

Une version de l'IFE, appelée tokamak, est la technologie qui devrait produire la première centrale à fusion. Dans le monde entier, des dizaines de jeunes entreprises étudient la fusion, et aux États-Unis, huit d'entre elles sont considérées comme de classe mondiale.

L'autre méthode, l'IFE, consiste à frapper une petite pastille cible avec un faisceau d'énergie intense, qui peut provenir d'un laser ou d'un autre dispositif. Elle en est encore au stade de la recherche.

CFS a levé plus de 2 milliards de dollars et est considérée par beaucoup comme la coqueluche du secteur de l'énergie de fusion.  Le géant italien de l'énergie ENI la soutient depuis sa création en 2018. L'omniprésent Breakthrough Energy de Bill Gates est également un investisseur. Au total, il y a 60 investisseurs, qui cherchent pour la plupart à obtenir un gros rendement lorsque CFS commencera à vendre ses appareils.

Selon Brandon Sorbom, cofondateur et scientifique en chef de CFS, la percée a été réalisée dans les aimants supraconducteurs qui créent des bouteilles de confinement pour le plasma. Il m'a expliqué que cela leur a permis de concevoir un dispositif beaucoup plus petit que ce qui était possible auparavant.

Ce qui rend les aimants CFS différents et révolutionnaires, c'est le fil supraconducteur enroulé pour les fabriquer.

Pensez à la bande d'un magnétophone et vous aurez une idée du fil plat, appelé HTS, qui est enroulé autour de chaque aimant. Le ruban HTS est d'abord enroulé sur un fil VIPER ou NINT pancakes, acronyme désignant deux types de technologies magnétiques développées par le MIT en collaboration avec le CFS. Le fil VIPER ou les pancakes NINT sont ensuite assemblés dans les aimants qui composent le tokamak.

Ce fil supraconducteur permet à une grande quantité de courant de circuler dans l'aimant à des niveaux plusieurs fois plus élevés qu'auparavant. Cela signifie que l'appareil peut être plus petit : de la taille d'un gros camion.

La prochaine étape consistera à achever le premier dispositif de démonstration complet au CFS, connu sous le nom de SPARC. Il est déjà à moitié construit et devrait être opérationnel l'année prochaine.

Il sera suivi par le premier dispositif de fusion commercial, appelé ARC, qui pourrait être déployé d'ici une décennie. Il contiendra, selon les termes de Sorbom, "une étoile dans une bouteille utilisant des champs magnétiques dans une conception de tokamak" et, espérons-le, apportera une énergie abondante sans émissions de carbone aux utilisateurs proches.

Sur Twitter : @llewellynking2

Llewellyn King est producteur exécutif et animateur de l'émission White House Chronicle sur PBS.