Fusion nucléaire depuis l’Allemagne

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La start-up Marvel Fusion de Munich veut enfin aider le réacteur à fusion à réaliser une percée. Des groupes industriels allemands sont à bord.

Il y a une vieille blague parmi les physiciens nucléaires à propos de l’énergie de fusion: la technologie n’est plus qu’à 20 ans d’être prête pour le marché, mais c’est comme ça depuis 60 ans — et ce sera toujours pareil dans 60 ans. La start-up munichoise Marvel Fusion est néanmoins convaincue que la percée pourrait effectivement se produire prochainement. Au moins, le soutien à la jeune entreprise de l’industrie indique que le projet n’est pas qu’une chimère. Trois grandes entreprises ont conclu cette année un partenariat avec Marvel Fusion: le fabricant de technologie énergétique Siemens Energy, le spécialiste du laser Trumpf et la société française Thales.

Les fondateurs autour de l’ingénieur et ancien consultant de McKinsey Heike Freund ont des raisons d’être optimistes car ils ont choisi une approche différente de ce qui était le cas auparavant. Pendant des décennies, les scientifiques ont fusionné des atomes en exposant la matière à des températures extrêmement élevées à l’aide d’aimants très puissants. Marvel Fusion utilise des lasers à la place. Avec des impulsions lumineuses très courtes d’une durée d’une femtoseconde seulement — le temps qu’il faut à un faisceau de lumière pour traverser un cheveu — une grande quantité d’énergie peut être transmise de manière très ciblée. Cela stimule la fusion des particules d’un mélange bore-hydrogène. Les produits sont — en plus de l’hélium — de la chaleur et des particules chargées positivement. Les deux peuvent être convertis en énergie. La technologie laser requise pour cela n’a été développée qu’il y a quelques années. En 2018, il a reçu le prix Nobel de physique.

Le grand défi de l’application pratique de la fusion nucléaire réside dans la dépense d’énergie. Il a été prouvé que cela fonctionne fondamentalement. C’est juste que personne n’a jamais réussi à sortir plus d’énergie qu’il n’y en a. Le record est actuellement détenu par le “National Ignition Facility” américain, qui a pu récupérer 70% de l’énergie utilisée dans une expérience laser l’année dernière. C’était un progrès spectaculaire, pendant longtemps, seules des valeurs dans la plage de pourcentage à un chiffre étaient possibles.

L’objectif est des centrales électriques commerciales d’ici 2030

Marvel Fusion existe depuis deux ans et demi. Au début, les fondateurs travaillaient purement théoriquement, avec des simulations dans des supercalculateurs. Entre-temps, la société a atteint la phase de tests expérimentaux dans des systèmes laser de haute puissance. Il n’en existe qu’une dizaine dans le monde. Heike Freund estime qu’un prototype interne pour validation coûterait environ 500 millions d’euros. Le grand objectif: si tout fonctionne, les premières centrales électriques commerciales devraient être disponibles au début des années 2030. Cependant, d’autres experts s’attendent à ce que cela se produise dans la seconde moitié de la prochaine décennie.

Jusqu’à présent, la société a levé 65 millions d’euros de capital, plus récemment 35 millions d’euros en février auprès du capital-risqueur Earlybird. Marvel Fusion n’a pas encore reçu de financement de l’État, mais a séduit les partenaires industriels bien connus Thales, Trumpf et Siemens Energy. Selon Siemens Energy, les énergies renouvelables telles que l’éolien et le photovoltaïque ne suffisent pas à elles seules pour un approvisionnement énergétique sûr et respectueux du climat. C’est pourquoi la société basée à Munich travaille avec Marvel Fusion, même si la société mère Siemens a depuis longtemps dit adieu à la technologie nucléaire.

Siemens Energy voit deux avantages dans la technologie de fusion par laser: elle produit très peu de déchets radioactifs et peut être prête pour le marché plus rapidement que d’autres approches. Dans le cadre de ce partenariat, Siemens Energy sera principalement responsable de la conversion de l’énergie de fusion en électricité. Selon ses propres informations, le spécialiste souabe du laser Trumpf croit fermement que la fusion nucléaire par laser “sera un élément essentiel de l’approvisionnement énergétique futur”, comme l’a déclaré un porte-parole de l’entreprise. Trumpf va développer des lasers spéciaux pour la fusion nucléaire. Cependant, les ingénieurs ne s’attendent pas à des appareils adaptés à une utilisation dans les centrales électriques avant 2040. Trumpf ne veut pas non plus s’engager envers Marvel Fusion en tant que seul partenaire potentiel.

Outre la start-up munichoise, d’autres entreprises tentent également d’utiliser la technologie laser pour aider le réacteur à fusion à réaliser une percée. L’un d’eux est Focused Energy de Darmstadt, qui a été fondé par des scientifiques allemands et américains. HB11 d’Australie, Innoven Energy des États-Unis et EX-Fusion du Japon s’appuient également sur la technologie de fusion laser.