Et si la France construisait une « étoile artificielle »… avant tout le monde avec cette start-up basée dans l’Isère ?
Reproduire sur Terre la réaction qui fait briller le soleil : voilà le rêve que nourrit l’humanité depuis soixante-dix ans, notamment par le biais d’ITER, le projet phare de la recherche mondiale à Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône, fruit d’une coopération entre 35 pays et doté d’un budget de plusieurs dizaines de milliards d’euros.
Mais à côté de cette aventure scientifique au long cours, une nouvelle génération d’acteurs privés a émergé, avec une approche différente : des machines plus compactes, des calendriers plus serrés, et des modèles économiques pensés pour le marché.
Renaissance Fusion, start-up iséroise de 107 personnes basée à Fontaine près de Grenoble, fait partie de cette vague. Fondée en 2020, elle a déjà levé environ 60 millions d’euros depuis sa création et prépare une nouvelle tranche destinée à porter le total entre 130 et 150 millions d’euros en 2026.
Avec ces moyens, elle vise un premier réacteur expérimental en 2030 et une centrale commerciale en 2035 avec un pari technologique puisque l’entreprise mise sur le stellarator avec deux nouveautés pour lesquels elle a déposé 12 brevets et qu’on découvrir dans cet article !
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La start-up grenobloise Renaissance Fusion veut produire de l’électricité par fusion nucléaire dès 2035
C’est quoi la fusion nucléaire ?
La fusion, c’est donc la réaction qui fait briller les étoiles. Deux atomes très légers, des isotopes d’hydrogène, sont forcés à se combiner. La fusion libère alors une quantité d’énergie phénoménale. Un kilogramme de combustible de fusion équivaut à 10 millions de kilogrammes de charbon. Pas de CO2, pas de déchets radioactifs à vie longue, pas de risque d’emballement comparable à celui d’une centrale à fission. Si la fission, qui équipe nos centrales actuelles, divise des atomes lourds, la fusion fait l’inverse : elle en assemble des légers.
Le défi est de taille. Il faut chauffer la matière à plusieurs dizaines de millions de degrés. À cette température, elle se transforme en plasma, un état où électrons et noyaux flottent séparément dans une soupe ionisée. À cette température, aucun matériau connu ne peut le contenir. La solution trouvée il y a soixante-dix ans consiste à utiliser des champs magnétiques en guise de cage. C’est ce qu’on appelle le confinement magnétique.
Deux familles de machines se disputent ce terrain. Le tokamak, machine torique inventée par les Soviétiques, qui équipe ITER et fait l’objet d’un consensus mondial depuis les années 1960 et donc le stellarator, dont Renaissance Fusion s’est fait une spécialité.
Le stellarator, la machine que l’on croyait dépassée
L’image vient de Thomas Klinger, directeur scientifique du Wendelstein 7-X allemand, référence mondiale du stellarator. Confiner du plasma dans un tokamak, dit-il, c’est comme faire tenir un manche à balai en équilibre sur un doigt. Dans un stellarator, c’est plutôt comme le serrer fortement dans son poing.
Concrètement, le tokamak a besoin d’un courant électrique puissant traversant le plasma pour le maintenir, ce qui le rend instable et l’oblige à fonctionner par impulsions. Le stellarator, lui, utilise un système d’aimants aux géométries complexes qui confine le plasma en continu, sans courant interne. Plus stable, plus prévisible, plus adapté à une production d’électricité 24 heures sur 24.
L’inconvénient tient à la géométrie de ses aimants, d’une complexité telle qu’on a longtemps été incapable de les fabriquer. Le concept, inventé en 1952 par l’Américain Lyman Spitzer à Princeton, a donc été éclipsé par la simplicité relative du tokamak. Il a fallu attendre les progrès de la conception assistée par ordinateur et des supraconducteurs pour qu’il revienne dans la course, il y a une trentaine d’années.
Le pari technologique de Renaissance Fusion
Plutôt que d’imiter Wendelstein 7-X ou ses concurrents, l’entreprise française a fait deux choix singuliers.
Premier choix : remplacer les bobines magnétiques tridimensionnelles ultra-complexes par des bandes plates de supraconducteurs à haute température, gravées au laser avec des motifs en zigzag. Le résultat magnétique est équivalent, mais la fabrication devient industrialisable. Là où les concurrents pratiquent une forme de haute couture, Renaissance Fusion vise le prêt-à-porter industriel.
Second pari : entourer le plasma d’une paroi de métal liquide à base de lithium. En temps normal, il faudrait un mur d’acier d’un mètre cinquante d’épaisseur pour absorber les neutrons projetés à grande vitesse par la fusion. Renaissance Fusion annonce un résultat équivalent avec 40 centimètres de lithium liquide.
L’effet de bord intéressant c’est que ce liquide récupère la chaleur pour la transformer en électricité, et produit le tritium nécessaire à la réaction. Trois fonctions assurées par un seul composant.
L’entreprise possède 12 familles de brevets sur ces technologies et démarre cette année la production de bandes supraconductrices, destinées également à être vendues à des tiers. Cette activité générera un chiffre d’affaires dès 2026, avec une montée en puissance prévue à partir de 2028.
Renaissance Fusion développe des bobines simples capables de produire les champs magnétiques 3D très complexes nécessaires aux stellarators. L’objectif : séparer les contraintes d’ingénierie des besoins de la physique afin de simplifier la construction des réacteurs.
2) Des supraconducteurs HTS fabriqués autrement
Les supraconducteurs haute température (HTS) sont indispensables pour générer les champs magnétiques très élevés nécessaires à une fusion compacte et moins coûteuse. Un champ magnétique multiplié par quatre peut réduire le volume du plasma d’un facteur 256.
Pour limiter les coûts, Renaissance Fusion dépose directement les matériaux HTS sur de grandes surfaces, sans passer par les étapes classiques de fabrication de rubans ou de câbles. L’entreprise compare cette approche au passage des transistors individuels à la photolithographie.
3) Des parois liquides au lithium
Renaissance Fusion développe aussi des parois liquides à base de lithium capables d’absorber 99,99 % de l’énergie des neutrons avant qu’ils n’atteignent les structures solides. Là où une solution classique nécessiterait 1,5 mètre de liquide, l’entreprise vise seulement 40 centimètres.
Ce métal liquide sert également à récupérer la chaleur pour produire de l’électricité et à générer du tritium, l’un des carburants nécessaires à la fusion.
Trois ans de jalons techniques
Voici les principales étapes franchies depuis 2022, sur les trois piliers de sa technologie : métal liquide, supraconducteurs à haute température et aimants.
| Date | Domaine | Étape franchie |
|---|---|---|
| Juillet 2022 | Métal liquide | Premier lot interne de GaInSn (alliage utilisé pour les essais), produit à l’échelle de dizaines de litres. |
| Mars 2023 | Métal liquide | Plus grande boucle de GaInSn au monde : 7 mètres de long, débit de 1 m/s (« Skyfall 0 »). |
| Juillet 2023 | Métal liquide | Première lévitation électromagnétique d’un flux de métal liquide dans un cylindre de taille métrique. |
| Février 2024 | Métal liquide | Lévitation et contrôle d’un flux de 10 cm d’épaisseur dans un cylindre d’1 m de diamètre, à une échelle proche de celle du futur réacteur. |
| Mars 2024 | Aimants | Mise au point de Nicola20, un aimant HTS de 20 cm produisant 0,23 T. |
| Juillet 2024 | Supraconducteurs | Réception de la chambre à vide MOCVD pour le dépôt direct des HTS. |
| Mai 2025 | Métal liquide | Mise en service d’une pompe à induction linéaire annulaire fonctionnant jusqu’à 850 °C, une première mondiale. |
| Septembre 2025 | Aimants | Refroidissement réussi des aimants Nicola100 à 18 K avec un système cryogénique conçu en interne. |
| Octobre 2025 | Aimants + métal liquide | Test combiné des aimants Nicola100 avec une boucle de métal liquide à 700 °C. |
| Novembre 2025 | Aimants | Première démonstration d’un champ magnétique de stellarator avec un aimant en cuivre gravé au laser. |
| Décembre 2025 | Supraconducteurs | Premier dépôt PVD réussi, installation complète du MOCVD, premiers essais d’oxygénation HTS. |
Les briques technologiques sortent les unes après les autres des ateliers de Fontaine, à un rythme soutenu.
Reste à les assembler dans la machine entière, ce qui constituera le défi des cinq prochaines années pour l’entreprise iséroise !
Sources :
- Renaissance Fusion, Comment et pourquoi nous construisons une super-étoile sur Terre (2026)
Document officiel de présentation de l’entreprise, de sa technologie stellarator, des innovations sur les supraconducteurs HTS et les parois de métal liquide. - ITER Organization, Stellarators : « Une option » pour les centrales de demain – Entretien avec Thomas Klinger (11 octobre 2021)
https://www.iter.org/fr/node/20687/stellarators-option-pour-centrales-demain
Entretien avec le directeur scientifique du Wendelstein 7-X sur l’histoire des stellarators, leurs performances et leurs perspectives.
