Pendant des décennies, la fusion nucléaire a été accueillie par une plaisanterie bien connue : elle serait toujours distante de 30 ans. Pourtant, une succession rapide de percées au cours des cinq dernières années — portée par la privatisation, les besoins énergétiques du boom de l’IA et des investissements soutenus — a modifié les perspectives, plaçant l’énergie de fusion sur ce que les chercheurs décrivent désormais comme une trajectoire réaliste et atteignable.

Largement considérée comme le « graal » de l’énergie propre, la fusion nucléaire pourrait fournir une énergie pratiquement illimitée, sans émissions de gaz à effet de serre et avec des effets secondaires environnementaux minimes, ce qui en fait une solution globale au trilemme énergétique mondial.

« Pour alimenter la vie d’une personne, il suffit d’une baignoire d’eau de mer et d’une quantité de lithium de la taille d’une batterie d’ordinateur portable », a déclaré la physicienne nucléaire Annie Kritcher à Fortune. « Ce ne sont pas beaucoup de matériaux, et il n’y a pas de déchets radioactifs [à long terme] comme avec la fission. »

La première étape majeure a été franchie fin 2022 au Lawrence Livermore National Laboratory, en Californie, lorsqu’une équipe dirigée par Kritcher a réalisé ce que beaucoup jugeaient improbable : la première ignition, une réaction de fusion artificielle ayant produit plus d’énergie qu’elle n’en a consommé — une première dans l’histoire. Depuis, cet exploit a été reproduit, et d’autres avancées se sont accumulées dans des programmes de recherche sur la fusion à travers le monde.

Ces percées couvrent plusieurs approches technologiques. Le succès de Lawrence Livermore reposait sur des lasers à haute puissance, tandis que d’autres candidats de premier plan utilisent des tokamaks — des dispositifs qui emploient des aimants extraordinairement puissants pour confiner le plasma. Le réacteur EAST de la Chine, basé sur un tokamak et souvent qualifié de « soleil artificiel », est actuellement en bonne voie pour atteindre l’ignition d’ici 2027, ce qui en ferait le premier réacteur à fusion à maintenir un plasma sans chauffage externe. Une autre voie prometteuse repose sur les systèmes z-pinch, qui utilisent des courants électriques pour comprimer le plasma.

Malgré les nombreuses preuves que la fusion est scientifiquement réalisable et reproductible à travers plusieurs technologies, la question de l’échelle reste ouverte. À ce jour, la fusion nucléaire est encore très loin d’être commercialement viable, et les ressources nécessaires pour produire même de faibles quantités d’énergie restent énormes et peu adaptées à un déploiement réel. L’écart entre un résultat de laboratoire et une centrale capable d’évoluer dans un marché de l’énergie constitue désormais le principal obstacle du secteur.

Un nouveau cadre élaboré par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) vise à répondre directement à ce défi, en traçant une voie allant de la réussite en laboratoire à une réalité industrielle et économique. Ce cadre évalue « les intrants physiques nécessaires pour maintenir une production contrôlée d’énergie de fusion, ainsi que le coût de construction de centrales capables de concurrencer sur les marchés de l’énergie », selon un récent communiqué de presse du MIT.

Les chercheurs estiment que la phase exploratoire — qui consistait à tester des méthodes et des matériaux disparates — est en pratique terminée. La faisabilité scientifique de la fusion est établie, et l’attention doit désormais se porter sur une analyse économique rigoureuse.

« Il s’agit de tout ce qui accompagne la recherche, l’allocation et le déploiement de capitaux à cette échelle », a déclaré Dennis Whyte, professeur de science et génie nucléaires au MIT et coauteur de l’étude, publiée le mois dernier dans le Journal of Fusion Energy. « C’est essentiel à ce que nous faisons. Nous devons examiner l’économie. Si nous voulons que cette technologie ait réellement du sens dans l’économie mondiale, nous devons commencer à être honnêtes avec nous-mêmes sur ces sujets. »

Un attribut clé du cadre est qu’il s’applique à toutes les approches de l’énergie de fusion actuellement en développement. À ce stade précoce de la recherche sur la fusion, il reste incertain que les tokamaks, le confinement inertiel contrôlé par laser ou les systèmes z-pinch s’imposeront finalement comme les plus viables pour un déploiement commercial. Le cadre du MIT pourrait aider à clarifier quelle voie offre le plus fort potentiel économique.

Whyte décrit ce cadre comme « totalement indépendant du concept de fusion utilisé, parce que la réalité physique de la fusion est qu’il faut dépenser de l’argent pour construire la capacité de produire de l’énergie de fusion ». De son côté, le coauteur Andrew W. Lo souligne le principe économique fondamental en jeu : « Peu importe que la centrale à fusion soit petite ou grande, l’essentiel est le suivant : dans les deux cas, il faut que l’argent qui en sort dépasse l’argent qui y entre, sinon elle ne restera pas en activité très longtemps. »