7. Le stellarator, en mode Renaissance Fusion

Renaissance Fusion porte, comme son nom l’indique, un projet innovant de fusion nucléaire. Parmi les différentes technologies étudiées dans le monde, l’entreprise mise sur le stellarator pour construire à terme un « petit »  réacteur compact de 1 000 MWe.

« La fusion permet de produire une énergie totalement décarbonée, non intermittente, pilotable et économe en surface, énumère Simon Belka, directeur des projets de Renaissance Fusion. En plus d’une radioactivité limitée et de  l’absence de réaction en chaîne, la fusion va produire une électricité à faible coût, selon plusieurs études ». À terme, soit dans le courant des années 2030, la start-up grenobloise vise la construction d’un réacteur de 1 000 MWe pour un coût unitaire de 2 à 3 milliards d’euros et un prix du MWh situé entre 40 et 80 €. Le premier réacteur de série sera nommé « Chartreuse P » en référence au massif de la Chartreuse : « les stellarators portent tous des noms de montagne », explique Simon Belka en mentionnant le projet allemand Wendelstein 7-X, du nom du sommet bavarois. Concernant le « P », c’est celui de Power plant pour « centrale électrique ». La fusion, c’est la  rencontre de deux atomes créant un atome plus lourd. Durant l’opération, une partie de l’énergie de liaison des composants du noyau est libérée sous forme de chaleur. « Nous ferons fusionner du deutérium et du tritium, deux isotopes de l’hydrogène, précise Simon Belka. Le deutérium peut être extrait de l’eau et le tritium peut être produit à partir du lithium. La fusion de ces deux atomes donne un atome d’hélium et l’émission d’un neutron ». Cette  chaleur sera ensuite communiquée à un fluide, du lithium liquide dans le cas de Renaissance Fusion.

Les différentes approches de la fusion

« Nous connaissons les conditions de la fusion qui se manifestent par un triple produit correspondant à la densité, la température et au temps de confinement. Nous avons besoin d’une densité importante de réactants,
d’une température élevée pour rapprocher les atomes entre eux et d’un temps de confinement correct pour ne pas perdre la chaleur », expliquent les porteurs de projets. Pour atteindre cet équilibre, il y a aujourd’hui  principalement deux approches de la fusion. La première joue sur le confinement inertiel et l’autre sur le confinement magnétique grâce à de puissants aimants. Cette dernière est historiquement la plus explorée. Les différents
projets se sont petit à petit rapprochés du break even point qui désigne le point d’équilibre énergétique du plasma. Ce dernier libère alors au moins autant d’énergie qu’il en a reçu pour la produire. « Iter est le prochain  dispositif expérimental qui va permettre de tendre vers cette valeur et même de se rapprocher du seuil d’ignition qui désigne le moment où la réaction n’a plus besoin d’apport en énergie pour fonctionner », explique Simon  Belka. Pour rappel, Iter est un réacteur expérimental dont la version commercialisable est prévue pour 2050. Plusieurs start-up affichent toutefois la volonté de développer leur technologie avant cette date pour répondre à  l’urgence climatique. Parmi elles, Renaissance Fusion a un positionnement unique en tant que première start-up travaillant sur la fusion nucléaire Europe, mais également première start-up dans le monde pour le développement d’un stellarator.