« Je pensais que la fusion arriverait de mon vivant » : ce que 70 ans de tokamaks n’ont toujours pas envoyé au réseau

Un tokamak chauffe un plasma à plus de 150 millions de degrés Celsius, soit dix fois la température du cœur du Soleil, pour tenter de reproduire sur Terre la réaction qui illumine notre étoile depuis quatre milliards et demi d’années. Voilà pour le constat brut. Mais derrière cette prouesse technique se cache une réalité plus amère : depuis les premières expériences de confinement magnétique lancées dans les années 1950, aucun tokamak n’a jamais injecté le moindre kilowattheure dans un réseau électrique. Sept décennies de recherche, des budgets colossaux, des générations entières de physiciens qui ont consacré leur carrière à cette quête, et pourtant l’énergie de fusion demeure, encore aujourd’hui, cet horizon qui recule à mesure qu’on avance vers lui. Comment expliquer un tel décalage entre la promesse et la réalité ? C’est ce que nous allons explorer, entre espoirs déçus, avancées bien réelles et défis qui n’ont toujours pas trouvé de solution définitive.

1950-1990 : quand les physiciens croyaient dompter le soleil en une génération

Dans l’euphorie de l’après-guerre, alors que la fission nucléaire venait de démontrer sa puissance dévastatrice puis civile, une poignée de chercheurs soviétiques imaginèrent un dispositif capable de reproduire la réaction du Soleil : le tokamak, acronyme russe désignant une chambre toroïdale à confinement magnétique. L’idée paraissait limpide sur le papier. Il suffisait de chauffer un mélange de deutérium et de tritium à une température suffisante pour que les noyaux fusionnent en libérant une énergie phénoménale, le tout sans produire de déchets à vie longue ni de risque d’emballement. Les premiers résultats encourageants obtenus dans les années 1960 et 1970 ont nourri un optimisme presque naïf : certains physiciens de l’époque étaient convaincus que la fusion commerciale serait une réalité avant la fin du vingtième siècle.

Ce qu’ils n’avaient pas encore pleinement mesuré, c’est l’ampleur du défi technique posé par le confinement d’un plasma à une température aussi extrême. Aucun matériau connu ne peut contenir un plasma à 150 millions de degrés sans se vaporiser instantanément, ce qui a contraint les ingénieurs à recourir à des champs magnétiques d’une puissance inouïe pour faire léviter cette matière incandescente sans qu’elle touche la moindre paroi. Chaque décennie apportait son lot de records de température et de durée de confinement, mais aussi son lot de désillusions, tant l’écart entre les performances en laboratoire et les exigences d’un réacteur industriel restait vertigineux. C’est de cette époque que date la fameuse blague de la communauté scientifique, selon laquelle la fusion serait toujours à trente ans de la réalisation, quelle que soit la décennie considérée.

ITER, le pari titanesque qui devait tout changer (et qui prend du retard)

Lancé en 2006, le projet ITER rassemble plus de trente pays autour d’un objectif d’une ambition rare : produire 500 mégawatts de puissance de fusion à partir de seulement 50 mégawatts de chauffage injecté, un facteur d’amplification de dix qu’aucun tokamak n’a jamais atteint jusqu’à présent. Installé dans le sud de la France, sur le site de Cadarache, ce chantier pharaonique a récemment franchi une étape technique majeure avec la validation du plus grand électroaimant supraconducteur pulsé jamais construit, le fameux solénoïde central. Cette pièce maîtresse est capable de générer un courant électrique de 15 millions d’ampères dans le plasma, une prouesse qui nécessite de refroidir le niobium-étain supraconducteur jusqu’à moins 269 degrés Celsius, soit à peine 4 kelvins au-dessus du zéro absolu.

Mais cette réussite technique ne doit pas masquer les retards accumulés au fil des années par le projet, retards qui ont fini par devenir presque un running gag dans le milieu scientifique. Entre les difficultés d’approvisionnement, la complexité inédite de l’assemblage international et les ajustements de calendrier successifs, ITER incarne à lui seul toute l’ambiguïté de la fusion nucléaire : des avancées réelles et documentées, mais un horizon commercial qui continue de s’éloigner à mesure que les équipes progressent. En ce moment même, alors que les derniers composants sont testés et intégrés, l’attention de la communauté scientifique se porte aussi sur des projets plus modestes mais tout aussi symboliques, comme le tokamak sud-coréen KSTAR, où le système de contrôle destiné à ITER a récemment piloté pour la première fois un plasma de plusieurs dizaines de millions de degrés maintenu en lévitation magnétique, une répétition générale grandeur nature avant le grand jour.

Le sursaut du privé : ces startups qui promettent la fusion avant 2035

Face à la lenteur inhérente aux méga-projets internationaux, un nouvel acteur s’est invité dans la course ces dernières années : le secteur privé. Des dizaines de startups, principalement américaines mais aussi européennes, ont levé des sommes considérables en promettant de court-circuiter les délais d’ITER grâce à des approches plus agiles et des technologies de supraconducteurs à haute température critique. Leur pari repose sur une logique presque industrielle : construire plus petit, plus vite, et itérer sur les erreurs avec une flexibilité que les consortiums publics ne peuvent pas se permettre.

Certains de ces projets affichent des échéances audacieuses, évoquant une démonstration commerciale avant 2035, un calendrier qui fait autant rêver qu’il suscite le scepticisme chez les vétérans du secteur, échaudés par des décennies de promesses non tenues. Il faut dire que les progrès récents, notamment les records de confinement obtenus par des installations comme le tokamak français WEST, exploité par le CEA à Cadarache, alimentent cet optimisme retrouvé. En février 2025, WEST a en effet établi un record mondial en maintenant un plasma d’hydrogène pendant plus de 22 minutes, exactement 1337 secondes, une performance qui représente une progression de 25 pour cent par rapport à la précédente référence détenue par le tokamak chinois EAST, qui avait tenu 17 minutes et 46 secondes. Lors de cet essai, les températures du plasma ont atteint 50 millions de degrés, une chaleur contenue uniquement grâce à des aimants géants et à des parois blindées en tungstène, un métal choisi pour sa résistance thermique exceptionnelle.

Plasma, tritium, matériaux : la fusion se heurte encore à ses vieux démons

Malgré ces avancées indéniables, il convient de garder les pieds sur terre : aucun tokamak n’a pour l’instant dépassé le seuil du breakeven énergétique, ce point d’équilibre où l’énergie produite par la fusion dépasse celle qu’il a fallu injecter pour l’obtenir. Le record actuel de facteur d’amplification, fixé à 1,54, n’a d’ailleurs pas été atteint par confinement magnétique mais par un dispositif totalement différent, le laser NIF, en 2022. Cette nuance est essentielle : elle rappelle que la course à la fusion se joue sur plusieurs technologies concurrentes, et que le tokamak, malgré son statut de favori historique, n’a pas encore fait la preuve définitive de sa supériorité.

Les obstacles qui subsistent sont d’ailleurs les mêmes depuis des décennies, ce qui en dit long sur leur difficulté intrinsèque. L’approvisionnement en tritium reste un casse-tête logistique majeur, ce combustible étant extrêmement rare et coûteux à produire. La résistance des matériaux face au bombardement neutronique constant use les parois des réacteurs à une vitesse qui pose question pour une exploitation commerciale de long terme. Et le maintien d’un plasma stable sur des durées suffisamment longues, au-delà des vingt-deux minutes actuellement atteintes, demande encore des innovations que personne n’a réellement anticipées. Autant de vieux démons qui rappellent que la physique ne se laisse pas dompter par la seule volonté humaine, aussi déterminée soit-elle.

Alors, la fusion arrivera-t-elle un jour sur nos réseaux électriques ? Les progrès accumulés ces dernières années, du solénoïde d’ITER aux records de WEST en passant par l’audace des startups privées, dessinent une trajectoire indéniablement positive, bien plus concrète qu’à n’importe quel moment des sept dernières décennies. Mais l’histoire de cette technologie nous a appris à rester prudents face aux annonces trop optimistes. Peut-être que la véritable question n’est plus de savoir si la fusion arrivera, mais si nous serons suffisamment patients pour attendre qu’elle tienne enfin ses promesses.