Au cours des dernières années, l’énergie de fusion est passée du statut de cible de plaisanteries (toujours à dix ans de distance !) à celui de technologie de plus en plus tangible et attrayante, qui a attiré les investisseurs.
La technologie de la fusion nucléaire est certes difficile à maîtriser et coûteuse à mettre en place aujourd’hui, mais elle promet d’exploiter la réaction nucléaire qui alimente le soleil pour générer une énergie quasi illimitée sur Terre. Si les start-ups parviennent à mettre au point des centrales à fusion nucléaire commercialement viables, elles ont alors le potentiel de bouleverser des marchés de plusieurs milliards de dollars.
La vague haussière qui soutient l’industrie de la fusion a été alimentée par trois avancées: des puces informatiques plus puissantes, une IA plus sophistiquée et de puissants aimants supraconducteurs à haute température. Ensemble, ils ont contribué à la conception de réacteurs plus sophistiqués, à de meilleures simulations et à des schémas de contrôle plus complexes.
Cela ne fait pas de mal qu’à la fin de 2022, un laboratoire du département américain de l’énergie ait annoncé avoir produit une réaction de fusion contrôlée qui a produit plus de puissance que ce que les lasers avaient transmis L’expérience avait franchi ce que l’on appelle le seuil de rentabilité scientifique, et même si elle est encore loin du seuil de rentabilité commerciale, où la réaction produit plus que ce que consomme l’ensemble de l’installation, c’était une étape attendue depuis longtemps qui prouvait que la science sous-jacente était solide.
Les fondateurs ont profité de cette dynamique ces dernières années pour faire progresser rapidement le secteur privé de la fusion. Selon la Fusion Industry Association, les startups du secteur ont levé 7,1 milliards de dollars à ce jour, la majorité de cette somme étant destinée à une poignée d’entreprises.
Systèmes de fusion du Commonwealth
Avec une série B de 1,8 milliard de dollars, Systèmes de fusion du Commonwealth s’est catapultée en pole position en 2021. Depuis lors, l’entreprise est restée silencieuse sur le front de la levée de fonds (sans surprise), mais elle a travaillé dur dans le Massachusetts pour construire Sparc, sa première centrale électrique en son genre destinée à produire de l’électricité à ce qu’elle appelle des niveaux « commercialement pertinents ».
Le réacteur de Sparc utilise une conception tokamak, qui ressemble à un beignet. La section transversale en forme de D est enroulée avec bande supraconductrice à haute températurequi, une fois alimenté, génère un champ magnétique puissant qui va contenir et comprimer le plasma surchauffé. La chaleur générée par la réaction est convertie en vapeur pour alimenter une turbine. CFS a conçu ses aimants en collaboration avec le MIT, où le cofondateur et PDG Bob Mumgaard a travaillé comme chercheur sur la conception de réacteurs à fusion et de supraconducteurs à haute température.
Soutenu par Breakthrough Energy Ventures, The Engine, Bill Gates et d’autres, CFS, basé à Cambridge, dans le Massachusetts, espère que Sparc sera opérationnel au début des années 2030.
Fusion générale
Maintenant dans sa troisième décennie, Fusion générale Selon PitchBook, la société a levé 440,53 millions de dollars. Basée à Richmond, en Colombie-Britannique, la société a été fondée en 2002 par le physicien Michel Laberge, qui souhaitait mettre au point une approche différente de la fusion, connue sous le nom de fusion par cible magnétisée (MTF).
Dans le réacteur de General Fusion, une paroi en métal liquide entoure une chambre dans laquelle le plasma est injecté. Des pistons entourant la paroi la poussent vers l’intérieur, comprimant le plasma à l’intérieur et déclenchant une réaction de fusion. Les neutrons qui en résultent chauffent le métal liquide, qui peut circuler dans un échangeur de chaleur pour générer de la vapeur permettant de faire tourner une turbine.
L’entreprise construit actuellement sa première usine de démonstration, LM26, qui, espère-t-elle, atteindra le seuil de rentabilité scientifique d’ici 2026. Parmi les investisseurs figurent Jeff Bezos, Temasek, BDC Capital et Chrysalix Venture Capital.
Hélion
De toutes les startups de fusion, Hélion a le calendrier le plus agressif. L’entreprise prévoit de produire de l’électricité à partir de son réacteur en 2028. Son premier client ? Microsoft.
Helion utilise un type de réacteur appelé configuration à champ inversé, où des aimants entourent une chambre de réaction qui ressemble à un sablier avec un renflement au point où les deux côtés se rejoignent. À chaque extrémité du sablier, ils font tourner le plasma en forme de beignet qui sont projetés l’un vers l’autre à plus de 1 million de miles par heure. Lorsqu’ils entrent en collision au milieu, des aimants supplémentaires contribuent à induire la fusion. Lorsque la fusion se produit, elle renforce le champ magnétique du plasma, ce qui induit un courant électrique à l’intérieur des bobines magnétiques du réacteur. Cette électricité est ensuite récoltée directement à partir de la machine.
Basée à Everett, Washington, Helion a levé 607,64 millions de dollars, selon PitchBook. Parmi ses investisseurs figurent Sam Altman, Reid Hoffman, KKR, BlackRock, Mithril Capital Management de Peter Thiel et Capricorn Investment Group.
TAE
Fondée en 1998, TAE (anciennement connu sous le nom de Tri Alpha Energy) a été créé par Norman Rostoker à l’Université de Californie à Irvine. Il utilise une configuration à champ inversé, mais avec une particularité : après la collision des deux tirs de plasma au milieu du réacteur, l’entreprise bombarde le plasma avec des faisceaux de particules pour le maintenir en rotation en forme de cigare. Cela améliore la stabilité du plasma, ce qui laisse plus de temps pour que la fusion se produise et pour que plus de chaleur soit extraite pour faire tourner une turbine.
Selon PitchBook, TAE a levé 1,32 milliard de dollars. Parmi ses investisseurs figurent Alphabet, Chevron Technology Ventures et Venrock.
Énergie Zap
Énergie Zap Le réacteur n’utilise pas d’aimants supraconducteurs à haute température ni de lasers superpuissants pour maintenir son plasma confiné. Il le bombarde plutôt d’un courant électrique, qui génère ensuite son propre champ magnétique. Le champ magnétique comprime le plasma d’environ 1 millimètre, ce qui provoque l’inflammation. Les neutrons libérés par la réaction de fusion bombardent une couverture de métal liquide qui entoure le réacteur, le réchauffant. Le métal liquide passe ensuite par un échangeur de chaleur, où il produit de la vapeur pour entraîner une turbine.
Comme Helion, Zap Energy est basée à Everett, Washington, et la société a levé 327 millions de dollars, selon PitchBook. Parmi ses bailleurs de fonds figurent Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates, DCVC, Lowercarbon, Energy Impact Partners, Chevron Technology Ventures et Bill Gates en tant qu’investisseur providentiel.
