Une étude avertit que l’énergie de fusion pourrait ne jamais rivaliser en coût avec les renouvelables

Le défi technologique et financier de l’énergie stellaire sur Terre

Les centrales à fusion nucléaire suscitent un intérêt majeur en tant qu’installations capables de générer de l’électricité via un processus physique fascinant. Selon un rapport rédigé par Ingrid Fadelli pour la plateforme scientifique Phys.org, cette méthode consiste à fusionner deux noyaux atomiques pour former un seul noyau plus lourd. Ce mécanisme est fondamental, car il libère des quantités phénoménales d’énergie, équivalentes à celles requises pour illuminer le soleil et les autres étoiles. Son potentiel réel pour la production électrique n’a toutefois pas encore été démontré de manière concrète dans un environnement opérationnel.

Ces futures centrales s’invitent régulièrement au cœur des débats politiques et environnementaux à travers le monde. Certains défenseurs de cette technologie affirment qu’elle pourrait à terme contribuer de manière significative à la réduction des émissions de gaz à effet de serre liées au secteur énergétique, tout en promettant de faire baisser le coût final de l’électricité. Néanmoins, la construction de ces infrastructures de très haute technologie s’annonce particulièrement onéreuse. La mesure dans laquelle elles pourraient être exploitées pour fournir de l’électricité à grande échelle demeure aujourd’hui très mal comprise par les spécialistes du secteur.

Une analyse critique menée par les chercheurs de l’ETH Zurich

Une équipe de chercheurs de l’ETH Zurich a récemment mené une étude approfondie visant à explorer la rentabilité de deux approches établies en la matière : la fusion magnétique et la fusion inertielle. Leurs travaux, publiés dans Nature Energy, suggèrent que les coûts liés à la technologie de fusion diminueront très probablement beaucoup plus lentement que ne le prédisaient les recherches antérieures. L’analyse met en exergue des différences majeures de conception. Les équipements de fusion magnétique provoquent la réaction nucléaire en confinant un plasma chaud à l’aide de puissants champs magnétiques.

En revanche, la seconde approche, qui concerne les réacteurs à fusion inertielle, fonctionne en comprimant le combustible à l’aide de lasers de haute précision. En évaluant ces deux dispositifs, les auteurs avancent l’hypothèse que les centrales à fusion pourraient finalement échouer à concurrencer de manière viable les autres solutions d’énergie renouvelable. L’infrastructure requise s’avère si sophistiquée qu’elle freine l’optimisation financière au fil du temps, remettant en cause le modèle économique de ces installations massives.

La genèse de l’étude et la construction d’un nouveau cadre théorique

Le professeur Tobias Schmidt, auteur principal de l’article, détaille l’origine de cette démarche analytique face aux promesses du secteur. « Je suis le débat politique sur la fusion en Allemagne, et il était intéressant d’entendre le coût actualisé extrêmement bas des centrales à fusion qui était promis par certains acteurs du secteur de la fusion », a-t-il déclaré à Tech Xplore. Cette observation initiale a poussé son équipe à interroger la validité des projections financières souvent très optimistes avancées par les acteurs industriels locaux.

Pour étayer leur propos scientifique, le professeur Schmidt et ses collègues ont utilisé un cadre théorique inédit afin de comparer ces deux types de technologies de fusion avec d’autres solutions énergétiques sur le marché. « Je voulais mieux comprendre cela. Notre groupe de recherche a développé et testé un cadre de travail qui peut être utilisé pour comprendre pourquoi certaines technologies apprennent avec des taux d’expérience plus élevés que d’autres. Dans cette étude, nous l’avons appliqué à la fusion », précise-t-il. Les scientifiques ont ainsi examiné comment la taille, la complexité et la personnalisation des technologies influençaient le rythme de baisse de leurs coûts en fonction de la production cumulée au fil des années.

Une méthodologie stricte pour évaluer les taux d’expérience réels

En s’appuyant sur des données réelles, les chercheurs ont pu estimer les taux d’expérience des systèmes de fusion, c’est-à-dire les pourcentages de réduction des coûts qui se produiraient de manière mathématique lorsque le déploiement cumulé double. Lingxi Tang, premier auteur de l’article, explique la méthodologie employée lors des premières phases du projet. « Obtenir les taux d’expérience actuellement supposés pour les centrales à fusion a été assez simple », détaille le chercheur, soulignant l’accessibilité des prévisions initiales.

Cette étape a nécessité un minutieux travail d’agrégation d’informations. « Essentiellement, une revue de la littérature des études contenant des projections de coûts de l’énergie de fusion a été menée. La plupart des études rendent explicites leurs taux d’expérience supposés, tandis qu’une étude a supposé les coûts pour la dixième et la centième centrale à fusion, permettant de calculer une expérience implicite », poursuit Lingxi Tang. Au terme de cette analyse comparative, le professeur Schmidt, Lingxi Tang et leurs collègues ont estimé que les centrales à fusion auront probablement des taux d’expérience bien inférieurs à ceux supposés dans de nombreuses études antérieures. L’enquête révèle de surcroît que les coûts des infrastructures diminueront à un rythme nettement plus lent que ce qui était prévu dans les projections jusqu’alors admises.

Conséquences financières et réorientation des investissements futurs

Les conclusions de cette enquête indiquent clairement que les modèles actuels sur l’énergie de fusion, sur lesquels s’appuient massivement les investisseurs et les décideurs politiques, font preuve d’un optimisme excessif. « Notre article est le premier à fournir une fourchette de taux d’expérience fondée sur des preuves pour les centrales à fusion et a notamment montré un grand écart entre les hypothèses de taux d’expérience précédentes et une fourchette de taux d’expérience raisonnable pour la technologie », affirme Lingxi Tang. L’auteur poursuit son raisonnement : « Ces résultats soulèveraient certainement des doutes sur les niveaux d’investissement actuels dans la recherche sur la fusion, réduisant potentiellement le financement futur pour cette technologie, et redirigeant plutôt le financement pour permettre le déploiement de technologies d’énergie propre existantes. » Il devient évident que pour atteindre les bénéfices espérés de l’énergie de fusion et maximiser l’impact des centrales, les ingénieurs énergétiques devront concevoir des réacteurs alternatifs beaucoup plus rentables.

Ces analyses approfondies pourraient inciter d’autres membres de la communauté scientifique à étudier les limites des solutions de fusion actuelles. En ce qui concerne l’équipe de l’ETH Zurich, elle prévoit désormais de mener de nouvelles études sur le potentiel de solutions alternatives. « Franchement, nous ne prévoyons pas de travailler davantage sur la fusion spécifiquement », avoue le professeur Schmidt. Il réaffirme néanmoins son engagement scientifique : « Cependant, nous sommes toujours intéressés par la concurrence des technologies d’énergie propre. À cette fin, nous affinons et testons également le cadre de travail et l’appliquons à d’autres technologies naissantes, telles que la capture électrochimique du CO 2 à partir de l’air ambiant. » L’étude complète, intitulée « Fusion power experience rates are overestimated » et signée par Lingxi Tang et ses collaborateurs, a été publiée en 2026 sous la référence DOI: 10.1038/s41560-026-02023-8 dans la revue Nature Energy.

Selon la source : techxplore.com