Une start-up allemande a obtenu un financement initial pour développer une machine à énergie de fusion révolutionnaire qui, espère-t-elle, pourra fournir une future source d’énergie abondante et sans émissions.
Proxima Fusion, constituée en janvier, vise à construire un dispositif complexe connu sous le nom de stellarator et est la dernière entreprise à se joindre aux efforts de l’industrie émergente de la fusion pour générer de l’électricité en fusionnant des atomes.
Bien que le montant du financement soit modeste, à seulement 7 millions d’euros, il est important car Proxima est la première entreprise de fusion à être issue du célèbre Institut allemand Max Planck pour la physique des plasmas.
L’institut abrite le stellarator existant le plus avancé au monde à Greifswald, dans l’est de l’Allemagne, construit par des scientifiques financés par le gouvernement au cours des 27 dernières années à l’aide de superordinateurs et d’une ingénierie de pointe.
Peu connu en dehors du monde de la physique des plasmas, un stellarator est une alternative au dispositif tokamak plus connu, mis au point par des scientifiques soviétiques dans les années 1950.
Les deux utilisent d’énormes aimants pour suspendre une masse flottante de plasma d’hydrogène alors qu’elle est chauffée à des températures extrêmes afin que les noyaux atomiques fusionnent en libérant de l’énergie.
Jusqu’à récemment, presque tout le financement de la soi-disant fusion par confinement magnétique a été acheminé vers des tokamaks tels que le Joint European Torus à Oxford, en Angleterre, ou le dispositif Sparc en cours de construction par les Commonwealth Fusion Systems soutenus par Bill Gates dans le Massachusetts.
La structure torsadée du stellarator est plus compliquée à concevoir et à construire qu’un tokamak traditionnel mais produit un plasma plus stable qui pourrait permettre aux scientifiques de maintenir la réaction de fusion plus longtemps.
“Un tokamak est plutôt facile à concevoir, difficile à utiliser, alors qu’un stellarator est très difficile à concevoir, mais une fois que vous l’avez conçu, il est beaucoup plus facile à utiliser”, a déclaré Ian Hogarth, co-fondateur de Plural Platform, qui est dirigeant l’investissement de 7 millions d’euros aux côtés des partenaires allemands UVC.
Malgré les réalisations du Wendelstein 7-X, Thomas Klinger, directeur de la branche de Greifswald de l’Institut Max Planck, a déclaré qu’il y avait un long chemin à parcourir pour arriver à la puissance commerciale © MPI pour la physique des plasmas
Le stellarator a été conçu par le physicien américain Lyman Spitzer en 1951 mais largement abandonné après que les percées du tokamak dans les années 1960 aient semblé offrir une voie plus facile vers la fusion. L’Allemagne était l’un des rares pays à avoir persévéré dans la recherche sur les stellarators, commençant à travailler sur le Wendelstein 7-X à l’Institut Max Planck en 1996, pour un coût total à ce jour de 1,3 milliard d’euros.
“Pendant la construction de la machine, nous avons appris à construire la machine”, a déclaré Thomas Klinger, directeur de la succursale de Greifswald de l’institut depuis 2001, au Financial Times. La conception finale était le produit de “recherches fastidieuses et épuisantes”, a-t-il ajouté.
La chancelière de l’époque, Angela Merkel, a allumé le W 7-X pour la première fois en 2016 et la machine a depuis réalisé une série de percées scientifiques.
“Ils ont essentiellement fait l’impossible”, a déclaré Hogarth. “Avec les ressources informatiques des années 1990, ils ont réussi à concevoir un stellarator. . . et maintenant, il établit des records qui définissent essentiellement tout le domaine de la fusion par confinement magnétique.
La relation étroite entre Proxima et l’Institut Max Planck a invité des comparaisons avec Commonwealth Fusion, qui a été créée à partir du Massachusetts Institute of Technology en 2018 et a depuis levé un record de 2 milliards de dollars auprès d’investisseurs.
“Nous sommes connectés à une institution, qui compte plus de personnes [working on plasma physics] que le MIT », a déclaré Francesco Sciortino, directeur général de Proxima, qui a travaillé à l’Institut Max Planck avant de créer l’entreprise. “La question est, pouvons-nous exécuter aussi bien et vraiment en faire un champion d’Europe?”
Malgré les réalisations du W 7-X, Klinger a déclaré qu’il y avait un long chemin à parcourir jusqu’à la puissance commerciale, qui, selon lui, pourrait encore prendre 25 ans.
Alors que les progrès de la science des matériaux et un flot d’investissements privés ont fait naître l’espoir qu’une énergie de fusion abondante et sans émissions puisse être connectée au réseau d’ici les années 2030, une machine à fusion doit encore produire plus d’énergie que le système lui-même n’en consomme.
Philippe Larochelle de Bill Gates’s Breakthrough Energy Ventures, qui a réalisé quatre investissements dans la fusion, a soutenu à la fois le tokamak de Commonwealth Fusion et un concept de stellarator développé par l’américain Type One.
“L’idée de la fusion est que le prix est si grand que cela vaut plusieurs tirs au but”, a-t-il déclaré.