Amener le soleil sur Terre grâce à la fusion nucléaire : pourquoi l'Allemagne veut construire la première centrale à fusion au monde

Qu’est-ce que la fusion nucléaire et pourquoi est-elle si importante ?

La fusion nucléaire est considérée comme l'une des solutions les plus prometteuses pour résoudre le problème énergétique mondial. Au cours de ce processus, des noyaux atomiques légers fusionnent, libérant d'énormes quantités d'énergie, comme cela se produit dans le Soleil. Contrairement à la fission nucléaire classique, utilisée dans les centrales nucléaires, la fusion ne produit pas de déchets radioactifs à vie longue et ne peut pas devenir incontrôlable.

La percée décisive a eu lieu en 2022 au laboratoire Lawrence Livermore, en Californie, lorsque, pour la première fois, la fusion nucléaire a produit plus d'énergie qu'elle n'en a consommé. Cette prouesse scientifique a transformé le rêve d'une énergie infinie, passant d'une simple possibilité théorique à une réalité tangible. Depuis, une course effrénée s'est engagée à l'échelle mondiale pour construire le premier réacteur à fusion fonctionnel.

Pourquoi l’Allemagne est-elle l’un des principaux candidats pour la première centrale à fusion ?

L'Allemagne dispose d'excellentes conditions pour jouer un rôle de premier plan dans la fusion nucléaire. Son tissu industriel est déjà en place, tout comme ses spécialistes hautement qualifiés et son solide paysage de recherche. Il est intéressant de noter que même la percée américaine à Livermore a été réalisée grâce à une technologie allemande : le verre spécial du système laser provient de l'entreprise Schott, basée à Mayence, et l'entreprise de construction mécanique Trumpf a également participé à ce projet.

Le gouvernement allemand a reconnu le potentiel et a adopté le Plan d'action pour la fusion en octobre 2025. Ce plan prévoit d'investir plus de deux milliards d'euros dans la recherche sur la fusion d'ici 2029. L'objectif affiché est ambitieux : l'Allemagne doit accueillir la première centrale électrique à fusion commerciale au monde.

Quelles entreprises allemandes sont leaders dans la recherche sur la fusion ?

Trois startups allemandes se sont imposées comme pionnières de la fusion nucléaire et œuvrent à la concrétisation du rêve d'une énergie propre grâce à différentes approches technologiques. Marvel Fusion, basée à Munich, se concentre sur la fusion laser et a déjà levé 385 millions d'euros. Cependant, l'entreprise prévoit de délocaliser une partie de son développement aux États-Unis, ce qui soulève des questions quant à l'avenir du savoir-faire allemand.

Proxima Fusion, également basée à Munich, est une spin-off de l'Institut Max Planck de physique des plasmas et se concentre sur la technologie des stellarators. L'entreprise a reçu un financement record de 130 millions d'euros en 2025, soit le plus important investissement privé dans la fusion nucléaire européenne. Focused Energy, basée à Darmstadt, travaille sur la fusion inertielle utilisant la technologie laser et a levé 200 millions de dollars. RWE a investi 10 millions d'euros en tant que partenaire stratégique.

Comment fonctionne techniquement la fusion nucléaire ?

La mise en œuvre pratique de la fusion nucléaire constitue l'un des plus grands défis techniques de notre époque. Les isotopes de l'hydrogène, le deutérium et le tritium, servent de combustible. Le deutérium est abondant dans l'eau de mer, tandis que le tritium est très rare et doit être produit principalement dans les réacteurs à fusion eux-mêmes, par irradiation du lithium par des neutrons.

Pour permettre la fusion, il faut atteindre des températures d'environ 150 millions de degrés Celsius. Dans ces conditions extrêmes, les noyaux atomiques fusionnent pour former de l'hélium, libérant 17,6 mégaélectronvolts par réaction. L'énergie contenue dans un kilogramme de mélange deutérium-tritium équivaut à celle de 55 000 barils de diesel ou de 18 630 tonnes de lignite.

Quels sont les plus grands défis techniques ?

Le développement d'une centrale à fusion fonctionnelle se heurte à plusieurs défis majeurs. La production de tritium est l'un des plus complexes, car ce combustible est rare dans la nature et doit être produit dans la centrale elle-même. Les scientifiques travaillent actuellement à la production de tritium à partir de lithium par bombardement neutronique, mais cette technologie n'est pas encore mature.

Un autre problème réside dans les aimants extrêmement puissants nécessaires pour confiner le plasma chaud. Ces aimants supraconducteurs haute température sont techniquement extrêmement complexes et doivent fonctionner de manière fiable pour contrôler le plasma. De plus, il faut développer des matériaux capables de résister à l'intense rayonnement neutronique sans perdre leur intégrité structurelle.

Quels progrès ont été réalisés dans la recherche allemande sur la fusion ?

La recherche allemande sur la fusion a connu des succès remarquables ces dernières années. Le Wendelstein 7-X de Greifswald, le plus grand stellarator au monde, a établi un nouveau record mondial pour le « produit triple » en 2025. Ce produit de la densité des particules, de la température et du temps de confinement de l'énergie est le paramètre clé des progrès en physique de la fusion.

Un nouveau record de plus de 43 secondes a été établi, surpassant même les records précédents pour les systèmes tokamak. Plus de 700 propositions de projets pour des travaux sur l'installation ont été soumises, dont environ 200 ont reçu la plus haute priorité. Ces succès soulignent la position de l'Allemagne comme nation leader dans la recherche sur la fusion nucléaire.

Quelles mesures politiques le gouvernement fédéral prévoit-il ?

Le Plan d'action pour la fusion, adopté en octobre 2025, comprend huit domaines d'action spécifiques. Le financement de la recherche sera renforcé, avec un financement porté à 1,7 milliard d'euros au titre de « Fusion 2040 ». De plus, un écosystème de fusion associant science et industrie sera mis en place afin de favoriser le transfert de connaissances et de créer des chaînes de valeur.

Un point essentiel est la réforme réglementaire prévue. Aux États-Unis et au Royaume-Uni, la fusion nucléaire est déjà réglementée différemment de la fission nucléaire, ce qui offre une plus grande sécurité de planification aux investissements privés. L'Allemagne accuse encore un retard à cet égard, ce qui explique pourquoi les entreprises du secteur de la fusion exigent une adaptation correspondante de la réglementation.

Que demandent les entreprises allemandes fusionnées aux politiciens ?

Les trois principales entreprises allemandes de fusion ont formulé des demandes claires aux décideurs politiques dans une prise de position commune. Elles réclament trois milliards d'euros de financement public pour combler le déficit de financement du secteur des technologies de pointe. Cette somme peut paraître élevée, mais elle serait directement reversée à l'industrie allemande, car les lasers et les aimants coûteux devraient être fabriqués sur place.

L'approche allemande des nouvelles technologies est un point de critique majeur. Comme l'a souligné un représentant de l'industrie, l'Allemagne établit généralement des réglementations avant même le début du développement. Cette frénésie réglementaire rend l'innovation inutilement coûteuse et lente. Les entreprises réclament une approche moins bureaucratique, déjà appliquée avec succès à d'autres technologies.

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Quand les premières centrales à fusion seront-elles opérationnelles ?

Les délais de mise en service des premières centrales à fusion varient selon la technologie et l'entreprise. Les start-up allemandes prévoient de mettre en service leurs premiers réacteurs dès le début des années 2030. Cependant, ces premières centrales ne seront pas encore commercialement viables, mais serviront de démonstrations de la technologie.

Les experts s'attendent à ce que des centrales à fusion véritablement commerciales et économiquement viables soient prêtes d'ici la fin des années 2030 ou le début des années 2040. Le projet international ITER en France, qui devait à l'origine servir de pionnier, est confronté à des retards importants et ne commencera à fonctionner avec le combustible deutérium-tritium correspondant qu'en 2039.

La fusion nucléaire est-elle vraiment sûre et respectueuse de l’environnement ?

La fusion nucléaire offre des avantages décisifs en matière de sécurité par rapport à la fission nucléaire conventionnelle. Une réaction en chaîne incontrôlée est physiquement impossible, car le réacteur ne contient que quelques grammes de combustible. En cas de panne d'alimentation, la réaction s'arrête automatiquement. Les combustibles radioactifs ont également une période radioactive nettement plus courte que les produits de fission des centrales nucléaires conventionnelles.

Néanmoins, la fusion produit également des déchets radioactifs, principalement issus de l'activation des parois du réacteur par le rayonnement neutronique. Ces matériaux doivent être stockés en toute sécurité pendant plusieurs centaines d'années, mais ils sont moins problématiques que les déchets nucléaires hautement radioactifs. Les scientifiques travaillent sur des matériaux spéciaux à faible activabilité qui pourraient être recyclés après 50 à 100 ans.

Quels sont les défis économiques à relever ?

La viabilité économique des centrales à fusion n'a pas encore été démontrée de manière concluante. Les experts estiment que les coûts initiaux seront comparables, voire supérieurs, à ceux des centrales nucléaires conventionnelles. En raison de ses coûts d'investissement élevés, une centrale à fusion doit fonctionner en continu pour être rentable.

Un problème potentiel réside dans le fait que les centrales à fusion sont conçues comme des centrales de base, alors que le système énergétique du futur exige des centrales plus flexibles et contrôlables. Dans un système dominé par les énergies renouvelables, les centrales doivent pouvoir monter en puissance et s'arrêter rapidement. Les grandes centrales à fusion complexes ne sont pas idéalement adaptées à cette situation.

Quelle place occupe la fusion dans le futur système énergétique ?

Le rôle de la fusion nucléaire dans le système énergétique du futur est controversé. Si ses partisans affirment que les centrales à fusion nucléaire constituent une source d'énergie de base fiable, leurs détracteurs les jugent trop rigides pour un système à forte proportion d'énergies renouvelables. Les centrales à fusion pourraient toutefois être utilisées pour des procédés industriels énergivores et la production d'hydrogène vert.

Un aspect important est que la fusion nucléaire n'a pas vocation à remplacer les énergies renouvelables, mais plutôt à les compléter. La demande énergétique augmentera considérablement au cours des prochaines décennies, notamment en raison des centres de données et de la numérisation. Sur ce marché en pleine croissance, diverses sources d'énergie propres peuvent coexister sans se supplanter.

Quel rôle joue la concurrence internationale ?

L'Allemagne est engagée dans une intense compétition internationale pour le leadership dans la fusion nucléaire. Outre les États-Unis, qui ont franchi une étape importante avec la percée de Livermore, la Chine, le Japon et d'autres pays travaillent également intensivement sur cette technologie. Le retard du projet ITER démontre que même les collaborations internationales établies rencontrent des difficultés.

Les entreprises allemandes soulignent que leur principal concurrent est le temps, et non les autres entreprises. Si une entreprise parvient à commercialiser une technologie, elle bénéficie à l'ensemble du secteur. Néanmoins, il est clair que l'Allemagne doit agir rapidement pour éviter de gaspiller son avance technologique et d'empêcher la commercialisation de son savoir-faire dans d'autres pays.

Quel est le potentiel de création d’emplois de l’industrie de la fusion ?

La fusion nucléaire pourrait devenir un enjeu économique majeur en Allemagne. Cet investissement de plusieurs milliards d'euros profiterait principalement à l'industrie allemande, car les lasers, les aimants et autres composants devraient être produits ici. Contrairement à d'autres technologies énergétiques, où les capacités de production sont souvent délocalisées à l'étranger, cela offrirait la possibilité d'implanter une chaîne de valeur complète en Allemagne.

L'industrie de la fusion créerait non seulement des emplois directs, mais aussi des emplois pour les fournisseurs et les prestataires de services. Des régions comme l'ancienne centrale nucléaire de Biblis pourraient bénéficier de sa reconversion en installations de fusion, remplaçant ainsi les emplois perdus par de nouveaux emplois d'avenir. Les centres de compétences et d'excellence prévus par le gouvernement fédéral visent à donner un nouvel élan à l'innovation.

Quels risques et défis subsistent ?

Malgré tous les progrès réalisés, le développement de la fusion nucléaire présente encore des risques importants. La technologie n'est pas encore mature et de nombreux problèmes critiques restent non résolus. Le développement de matériaux résistants aux neutrons en est encore à ses débuts, et la production de tritium à l'échelle industrielle n'a pas encore fait ses preuves.

Un autre risque réside dans le financement. L'investissement requis est colossal, et les investisseurs privés hésitent souvent à prendre en compte le risque technique élevé. Sans un soutien public massif, le développement sera impossible. Parallèlement, la technologie risque de s'avérer non rentable ou d'être dépassée par d'autres sources d'énergie.

Qu’est-ce que tout cela signifie pour l’avenir énergétique de l’Allemagne ?

La fusion nucléaire représente pour l'Allemagne une opportunité stratégique de réduire la dépendance énergétique mondiale aux ressources naturelles et d'assumer un rôle de leader technologique. Le plan d'action du gouvernement fédéral démontre que les décideurs politiques ont reconnu le potentiel de cette technologie et sont prêts à y investir des ressources importantes.

Cependant, la fusion nucléaire ne sera pas disponible à temps pour la transition énergétique actuelle. Les centrales à fusion ne pourront pas jouer un rôle significatif d'ici 2045, date butoir pour la neutralité climatique de l'Allemagne. Cette technologie constitue davantage un investissement dans l'approvisionnement énergétique de la seconde moitié du siècle.

Opportunités et défis en équilibre

L'Allemagne a de réelles chances de jouer un rôle moteur dans la course mondiale à la première fusion nucléaire commerciale. Son tissu industriel existant, l'excellence de sa recherche et son engagement politique créent des conditions favorables. Les entreprises allemandes travaillent sur diverses approches prometteuses et ont déjà attiré d'importants investissements privés.

Parallèlement, les défis ne doivent pas être sous-estimés. Les problèmes techniques sont complexes, les déficits de financement importants et la concurrence internationale est féroce. L'Allemagne risque de développer à nouveau une technologie qui sera ensuite commercialisée ailleurs. Sans action politique décisive et simplification de la réglementation, l'Allemagne pourrait rapidement perdre son avance.

Les prochaines années seront cruciales. Si l'Allemagne prend les bonnes décisions, elle pourrait bien être le premier pays à exploiter la puissance des étoiles pour alimenter la Terre en énergie. Ce serait non seulement une prouesse scientifique, mais aussi un élément essentiel de la sécurité énergétique à long terme et de la protection du climat.

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