La start-up néo-zélandaise OpenStar Technologies a réalisé une percée dans le domaine de la fusion nucléaire durable, rapporte Bloomberg.
L'équipe est parvenue à faire léviter un aimant de 500 kg dans une chambre à vide de cinq mètres de profondeur remplie de gaz chauffé à une température de plus d'un million de degrés Celsius.
L'événement a été suivi par un groupe restreint de personnes, dont le Premier ministre néo-zélandais Christopher Lacson.
Le PDG d'OpenStar, Ratu Mataira, et le Premier ministre néo-zélandais, Lacson. Source : Bloomberg.
Pour l'instant, le réacteur consomme plus d'énergie qu'il n'en produit. Cependant, la réussite de la lévitation est l'une des premières étapes qui confirment la viabilité de cette technologie.
Ratu Mataira, PDG et fondateur d'OpenStar, estime que la simplicité de la conception confère à l'entreprise un avantage certain pour la création d'une source d'énergie de fusion efficace. Selon lui, la lévitation d'un aimant supraconducteur prouve la validité de l'approche et son potentiel de mise à l'échelle.
« À ce jour, personne ne dispose d'un système de fusion fonctionnel capable de produire de l'électricité de manière économiquement viable. Commencer par une installation plus simple, pouvant être développée plus rapidement et à moindre coût, constitue une approche intéressante », a déclaré le physicien.
La recherche de la fusion
Une cinquantaine d'entreprises à travers le monde ambitionnent d'être les premières à maîtriser la collision de noyaux atomiques pour produire de l'énergie à bas coût. OpenStar a levé près de 10 milliards de dollars auprès d'investisseurs tels que Bill Gates et Jeff Bezos.
« L’énergie de fusion a le potentiel de révolutionner le secteur énergétique en fournissant une source illimitée d’énergie sûre et propre. Après avoir vu ce que j’ai vu, il est devenu clair que cette perspective est plus proche de la réalité que jamais », a souligné Lacson.
Le calendrier pour atteindre cet objectif reste incertain — les prévisions varient de 10 à 30 ans.
Réacteur à fusion OpenStar. Source : Bloomberg.
Des percées similaires ont déjà été annoncées dans d'autres pays. Par exemple, en 2022, des scientifiques californiens sont parvenus, pour la première fois, à extraire d'une réaction de fusion plus d'énergie qu'il n'en fallait pour l'amorcer.
OpenStar estime qu'il faudra plusieurs générations de prototypes pour créer une centrale capable de fournir de l'électricité à une zone urbaine entière.
Principe de fonctionnement
La fusion nucléaire nécessite du plasma, le quatrième état de la matière (les trois autres étant l'état solide, liquide et gazeux). Ce plasma est si chaud que des électrons sont arrachés aux atomes, formant un gaz ionisé. Les étoiles, la foudre et les aurores boréales sont des exemples de plasma.
Au cœur du Soleil, les atomes fusionnent sous une pression énorme, libérant une énergie qui alimente tout le système solaire.
Une façon de recréer ce processus sur Terre consiste à utiliser des champs magnétiques pour contenir le plasma et déclencher la réaction de fusion.
Dans les années 1950, des physiciens soviétiques ont mis au point le tokamak , un concept prometteur dans le domaine de la fusion contrôlée. Ce réacteur en forme de tore utilise de puissants aimants disposés autour d'une chambre à plasma.
Ce modèle est utilisé dans le projet de réacteur thermonucléaire expérimental international (ITRE), un projet de plusieurs milliards de dollars situé dans le sud de la France. Ses inconvénients sont son coût élevé et l'instabilité potentielle du quatrième état de la matière.
« Un tokamak ressemble davantage à un moteur à réaction de par sa conception et la manière d'optimiser ses performances. Il repose fortement sur une modélisation complexe et une fabrication de haute précision. Un dipôle, en revanche, est plus comparable à un feu de camp. On dispose grossièrement les éléments, on ajoute de la chaleur, et une fois le feu allumé, il s'entretient de lui-même », a expliqué Mataira.
En 1987, le physicien théoricien et ingénieur japonais Akira Hasegawa a proposé une approche alternative pour le confinement du plasma : placer un aimant supraconducteur à haute température à l’intérieur du plasma, plutôt qu’à l’extérieur. Ce dispositif a été baptisé réacteur dipolaire en lévitation.
En 2004, le MIT et l'Université Columbia ont mis en œuvre avec succès cette idée, mais les recherches ont ensuite été interrompues faute de financement et en raison des limitations technologiques de l'époque.
Les perspectives d'OpenStar
L'entreprise se prépare actuellement à lancer un nouveau prototype baptisé Tahi, dont la présentation est prévue dans deux ans. Un modèle de troisième génération (Maui), capable de générer des neutrons et d'être commercialisable, devrait voir le jour d'ici cinq ans.
La dernière étape sera la centrale de quatrième génération, Tama Nui. Sa capacité nominale sera de 50 à 200 MW, suffisante pour alimenter une petite ville ou une grande entreprise industrielle.
Pourquoi est-ce important ?
Le développement rapide de l'intelligence artificielle entraîne une augmentation exponentielle de la consommation d'électricité. Morgan Stanley prévoit que les États-Unis connaîtront un déficit de capacité de 36 GW au cours des trois prochaines années.
La situation affecte déjà les consommateurs : les tarifs augmentent et les surcharges du réseau entraînent des coupures de courant. Depuis le lancement de ChatGPT, les prix de l’électricité aux États-Unis ont augmenté de 23 %. Depuis 2020, cette hausse atteint 40 %, soit un taux nettement supérieur à l’inflation globale du pays.
Les analystes de The Kobeissi Letter considèrent l'énergie nucléaire comme une solution envisageable. Contrairement à l'énergie solaire et éolienne, les centrales nucléaires fonctionnent 24 h/24 et 7 j/7, ce qui est précisément nécessaire au fonctionnement continu de l'IA. Elles constituent également l'une des sources d'énergie les plus économiques.
Cependant, la construction de centrales nucléaires est un processus long. Il n'y a actuellement aucun réacteur de grande taille en construction aux États-Unis.
L'espace est la solution ?
Certains entrepreneurs pensent que l'avenir des centres de données se situe au-delà de la Terre. Selon eux, les réseaux énergétiques planétaires approchent de leurs limites.
En janvier, Elon Musk a annoncé que Tesla reprendrait le développement de Dojo3, un projet précédemment abandonné visant à créer une puce de troisième génération pour véhicules électriques. Celle-ci est désormais destinée à l'informatique spatiale.
Les avantages comprennent un accès quasi illimité à l'énergie solaire et à l'espace pour les équipements. L'inconvénient majeur réside dans le coût élevé du lancement de fusées et des infrastructures nécessaires. Toutefois, les analystes de 33FG estiment que le calcul d'IA en orbite deviendra économiquement viable d'ici 2030.
Google a été parmi les premiers à prendre l'initiative. L'entreprise a annoncé son intention de créer un réseau de satellites en orbite basse pour alimenter les centres de données. Cette idée est soutenue par Sam Altman, PDG d'OpenAI, mais Elon Musk dispose d'un avantage stratégique : la maîtrise des moyens de déploiement.
L'entrepreneur espère profiter de l'introduction en bourse prochaine de SpaceX pour financer le lancement d'une constellation de satellites informatiques à l'aide de fusées Starship. Une fois en orbite, ces satellites pourront capter l'énergie solaire 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 grâce à un éclairage constant.
Pour rappel, en janvier, Qwen-3 d'Alibaba Cloud est devenu le premier modèle d'IA au monde téléchargé et opérationnel en orbite.