ITER, ARPA-E et la Course aux Combustibles pour l’Énergie de Fusion

ITER, le plus grand tokamak au monde, s’apprête à produire 500 MW d’ici 2034. Derrière cette ambition, des priorités majeures se dessinent autour du confinement du plasma, de la gestion de la chaleur et du combustible. L’ARPA-I et divers laboratoires soutiennent ces avancées clés.

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Interviews & Podcast réalisés par Charlotte de FRAMOND:

ITER, implanté sur un site de 50 hectares et employant des milliers de personnes de 35 nationalités, représente l’un des projets les plus ambitieux en fusion par confinement magnétique. Selon Alain Bécoulet, vice-président général et directeur scientifique d’ITER, la réussite repose sur plusieurs priorités, parmi lesquelles le maintien d’un plasma ultra-chaud grâce à des aimants supraconducteurs précis, la capacité de refroidir efficacement des parois soumises à des températures extrêmes et la poursuite d’avancées technologiques concrètes. Sur le terrain, les défis demeurent considérables : il ne suffit pas de créer du plasma, encore faut-il préserver son intégrité assez longtemps pour générer une puissance stable. De nombreux observateurs soulignent que l’émergence de collaborations avec des acteurs privés renforce cette dynamique, accélérant la réalisation de prototypes destinés à démontrer la faisabilité économique de la fusion.

Impulsion Fédératrice d’ARPA-E

Aux États-Unis, l’ARPA-E (Advanced Research Projects Agency–Energy) joue un rôle central dans la promotion de technologies de rupture, dont la fusion. Son directeur de programme, le Dr Ahmed Diallo, insiste sur la question du tritium : produire et recycler ce combustible est essentiel à l’autosuffisance des futurs réacteurs. Cet enjeu demeure prioritaire si l’on souhaite construire des centrales à fusion en série et générer une énergie quasi illimitée. Les efforts de l’ARPA-E se concentrent donc sur la mise au point de couvertures tritigènes plus performantes et sur la recherche de combustibles alternatifs, tels que la réaction proton-bore ou l’hélium-3. D’autres projets, comme ceux de TAE Technologies (TAE), s’orientent déjà vers ces scénarios avancés, malgré des températures de fonctionnement encore plus élevées que pour la réaction deutérium-tritium.

Les investissements privés dans ce domaine se multiplient, encourageant les concepts de propulsion directe de particules chargées qui évitent le recours à un cycle vapeur-turbine. Cette évolution pourrait bouleverser la production d’électricité en simplifiant la conversion énergétique. Les acteurs engagés, dont TAE Technologies, comptent déjà plusieurs centaines de millions de dollars de capitaux pour étudier des réacteurs plus compacts ou capables de fonctionner à des températures extrêmes. Bien qu’encore expérimentaux, ces projets dessinent l’idée d’un mix énergétique futur, où la fusion jouerait un rôle central, tant pour l’approvisionnement électrique que pour la stabilité des marchés de l’énergie.

L’Autosuffisance en Tritium et la Vision du MIT

Au Massachusetts Institute of Technology (MIT), le chercheur Rémi de la Porte-Mathurin travaille sur le projet Libra, centré sur la production de tritium. Son parcours, marqué par des études au CEA et une expérience sur des réacteurs européens, reflète l’engagement de plusieurs générations de scientifiques autour de cette question cruciale. Les neutrons issus de la fusion deutérium-tritium permettent de générer du tritium dans des modules spécialisés, assurant le fonctionnement en boucle quasi fermée du réacteur. Toutefois, il demeure indispensable de dépasser un tritium breeding ratio de 1 pour que le système alimente non seulement ses propres besoins, mais aussi ceux de futures centrales.

Cet impératif justifie la priorité accordée aux couvertures tritigènes capables de résister à de fortes contraintes thermiques et neutroniques. Sans combustible produit en interne, la fusion dépendrait encore d’approvisionnements externes, généralement issus de réacteurs à fission. Les avancées du MIT, soutenues par l’intérêt grandissant des institutions publiques et privées, marquent un tournant vers une fusion vraiment autonome. De la Chine aux États-Unis, en passant par l’Europe, un consensus se dégage : sans maîtrise du tritium, la mise en service rapide de réacteurs commerciaux resterait théorique. Les travaux en cours laissent entrevoir la perspective d’un déploiement plus large, y compris dans des zones géographiques variées, pourvu que l’équipement et la production de combustible suivent la cadence.

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