Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir n°953-954, daté juillet-août 2026.
Nous sommes en 2080. Des centaines de centrales nucléaires à fusion fonctionnent à pleine puissance un peu partout dans le monde. Chacune produit plusieurs milliards de watts, de quoi alimenter des millions de personnes en électricité. Vues de l'extérieur, ces installations d'une trentaine de mètres de haut ne semblent guère différentes des anciennes centrales à fission, mais de tout autres processus se déroulent en leur cœur.
Contrairement à ces dernières, où des noyaux lourds d'uranium sont scindés en deux pour produire de la chaleur, elles font fusionner de petits noyaux d'hydrogène qui forment de l'hélium en libérant au passage des quantités phénoménales d'énergie. Celle-là même qui alimente le Soleil et toutes les étoiles… et que les physiciens rêvent de domestiquer depuis les années 1950. "Tel est le scénario, dans ses grands traits, que nous imaginons aujourd'hui. Même si le chemin est encore long, je n'ai pas de doute que l'humanité maîtrisera d'ici quelques dizaines d'années l'énergie des étoiles ", assure Alain Bécoulet, directeur scientifique d'Iter, le plus grand réacteur expérimental à fusion au monde, financé par une trentaine de pays et en cours d'assemblage à Cadarache, dans le sud-est de la France.
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Un graal énergétique : une ressource abondante et propre
Les scientifiques ont, de fait, d'excellentes raisons de poursuivre ce graal énergétique. L'énergie produite par la fusion d'un gramme de deutérium-tritium (deux formes d'hydrogène, qui diffèrent par le nombre de neutrons dans leur noyau atomique) "équivaut à celle libérée par la fission de 100 grammes d'uranium et la combustion de 10 tonnes de pétrole ", rappelle Alain Bécoulet. Contrairement à la fission, elle n'engendre pas de déchets hautement radioactifs - et ceux qu'elle produit ont une durée de vie de l'ordre du siècle, contre parfois des centaines de milliers d'années pour la fission. Cette source d'énergie décarbonée ne présente, en outre, aucun risque d'emballement - donc d'accident de type Fukushima - car les réactions cessent dès la moindre perturbation.
Elle repose, enfin, sur des ressources abondantes : le deutérium est extrait de l'eau ; le tritium sera produit par les interactions entre les neutrons issus des réactions de fusion et du lithium disposé autour du réacteur. "En produisant 500 mégawatts avec 1 gramme de deutérium-tritium, la fusion nucléaire sera une source d'énergie économique, sûre et sans émissions de gaz à effet de serre", s'enthousiasme le physicien.
Des particules soumises à des températures gigantesques
Si cette ambition est si longue à mettre en œuvre, c'est que les défis restent considérables. Pour forcer des noyaux d'hydrogène à s'unir - alors qu'ils se repoussent sous l'effet des forces électrostatiques -, les particules doivent être soumises à des températures gigantesques : 150 millions de degrés, dix fois plus qu'au cœur du Soleil ! Elles forment alors un plasma, gaz ionisé où elles s'entrechoquent à très grande vitesse jusqu'à fusionner.
Mais cette fournaise doit être confinée par de puissants champs magnétiques afin de ne pas faire fondre la machine. Et il faut apprendre à contrôler les instabilités de ces "mini-soleils" pour que les réactions de fusion se maintiennent dans le temps. C'est tout l'enjeu d'Iter, qui prévoit un premier plasma de 830 m3 vers 2035 et une production d'énergie à plein régime en 2039. "Les premières centrales raccordées à un réseau électrique pourraient être construites vers 2050", prévoit Alain Bécoulet.
Et elles seront peut-être chinoises, portées par les ambitions du géant asiatique et la puissance de son industrie nucléaire, avant de se diffuser 20 à 30 ans plus tard sur l'ensemble de la planète.