Produire sur Terre l’énergie qui alimente les étoiles : pendant longtemps, l’idée relevait presque de la science-fiction. Pourtant, la fusion nucléaire est aujourd’hui au cœur d’une nouvelle course technologique mondiale. Ancien directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN, l’ingénieur électrique français Frédérick Bordry dirige désormais la stratégie technologique de Gauss Fusion, une entreprise européenne qui veut construire une centrale à fusion capable d’alimenter le réseau électrique dans les années 2040. Dans cet entretien, il décrypte les enjeux scientifiques, industriels et énergétiques de cette technologie qui pourrait, à terme, contribuer à sortir du fossile.
Notre vie dans l’univers
vient de la fusion
dans les étoiles
Reproduire l’énergie du Soleil… sur Terre
Quand on parle de nucléaire, le grand public pense immédiatement aux centrales actuelles, qui reposent sur la fission de l’uranium. La fusion fonctionne selon le principe exactement inverse.
« Dans la fission, on casse un noyau lourd pour libérer de l’énergie », explique Frédérick Bordry. « Dans la fusion, on rapproche au contraire des noyaux très légers, comme ceux de l’hydrogène, jusqu’à ce qu’ils fusionnent. Et là aussi, cela libère énormément d’énergie. »
Ce phénomène est celui qui fait briller toutes les étoiles de l’univers. Dans le Soleil, les noyaux d’hydrogène fusionnent en permanence, produisant une énergie colossale qui nous parvient sous forme de lumière et de chaleur.
D’une certaine manière, l’objectif des chercheurs est simple à formuler : mettre un petit Soleil dans une machine sur Terre. Mais le défi est immense.
La technologie du Tokamak n’a pas été adoptée par Gauss Fusion, qui a choisi celle du Stellarateur ci-dessous
Stellarateur Wendelstein 7-X – Crédit photo @Christian Lünig – arbeitsblende.de
150 millions de degrés et un plasma suspendu dans le vide
Dans le Soleil, la fusion est rendue possible par une pression gigantesque liée à la masse de l’étoile. Sur Terre, cette pression n’existe pas. Pour obtenir la fusion, il faut donc compenser autrement.
« Dans une centrale à fusion, on doit atteindre des températures de l’ordre de 150 à 200 millions de degrés », explique l’ingénieur, soit dix fois plus que les 15 à 20 millions de degrés Celsius de notre soleil.
À de telles températures, la matière ne ressemble plus à un gaz ordinaire. Elle devient un plasma, un état où les électrons sont arrachés aux atomes. Le mélange devient alors une soupe de particules chargées électriquement.
Le problème est évident : aucun matériau ne peut supporter une telle chaleur. La solution consiste donc à empêcher le plasma de toucher les parois du réacteur.
« Il faut le confiner, le guider sans qu’il touche quoi que ce soit », résume Frédérick Bordry.
Pour cela, les physiciens utilisent des champs magnétiques extrêmement puissants générés par de grands aimants supraconducteurs. Ces aimants maintiennent le plasma en suspension dans une chambre en forme d’anneau, où les particules circulent dans le vide.
Quand la fusion produit de l’électricité
Lorsque deux noyaux d’hydrogène fusionnent, ils libèrent notamment des neutrons très énergétiques. Ces neutrons quittent le plasma et viennent frapper les parois internes du réacteur. C’est là que l’énergie est récupérée.
La chaleur produite est captée par un fluide caloporteur – de l’eau ou un autre liquide – puis transformée en vapeur qui fait tourner une turbine. Comme dans une centrale thermique classique, cette turbine entraîne un alternateur qui produit de l’électricité.
Autrement dit, si la physique au cœur du réacteur est révolutionnaire, la production d’électricité reste finalement très classique.
Le défi du tritium, carburant rare de la fusion
La réaction de fusion la plus efficace aujourd’hui utilise deux isotopes de l’hydrogène : le deutérium et le tritium. Le deutérium est relativement abondant dans l’eau de mer. Le tritium, en revanche, est beaucoup plus rare et radioactif.
« L’inventaire mondial de tritium est d’environ 25 kilos, alors qu’une centrale de fusion d’un gigawatt en consommerait environ 150 kilos par an », rappelle Frédérick Bordry. Il est donc impossible de compter sur des réserves naturelles. Les réacteurs devront produire eux-mêmes leur combustible.
La solution consiste à entourer le plasma d’une couche contenant du lithium. Les neutrons issus de la fusion frappent ce lithium et produisent du tritium, qui est ensuite récupéré et réinjecté dans le réacteur.
« Le vrai défi industriel de la fusion, pour moi, c’est le tritium », confie l’ingénieur. « Il faut être capable de le produire en boucle fermée pour alimenter la centrale. »
Une technologie beaucoup plus sûre que la fission
La fusion présente aussi un avantage majeur en matière de sûreté.
Contrairement aux centrales nucléaires actuelles, il n’existe pas de réaction en chaîne susceptible de s’emballer. « Dans le plasma, il n’y a que quelques grammes de combustible », explique Frédérick Bordry. « Si vous coupez l’alimentation, tout s’arrête immédiatement. » Il n’y a donc pas de risque de fusion du cœur ou d’accident comparable à ceux de la fission.
Il reste néanmoins deux enjeux à gérer : la production du tritium et la radioactivité induite dans certains matériaux exposés aux neutrons. Mais ces déchets auraient des durées de vie de l’ordre de quelques décennies à une centaine d’années, bien loin des centaines de milliers d’années associées à certains déchets nucléaires actuels.
Gauss Fusion, un projet industriel européen
C’est dans ce contexte qu’est née en 2022 la société Gauss Fusion, qui ambitionne d’accélérer la transformation de la recherche scientifique en centrales électriques.
Frédérick Bordry a rejoint l’entreprise après une carrière de 35 ans au CERN, où il a notamment dirigé les accélérateurs de particules et la stratégie technologique.
« Pendant quarante ans, la fusion a été portée surtout par la recherche publique et les physiciens », observe-t-il. « Maintenant, il faut passer à l’étape industrielle. »
Gauss Fusion rassemble des partenaires en France, en Allemagne, en Italie et en Espagne, avec l’ambition de développer une centrale européenne de fusion capable de produire environ un gigawatt d’électricité, l’équivalent d’un réacteur nucléaire classique.
L’objectif est clair :
une première centrale connectée au réseau au début des années 2040.
Une course mondiale déjà lancée
La fusion est aujourd’hui au cœur d’une compétition technologique mondiale. La Chine investit massivement dans le domaine, tandis que les États-Unis soutiennent de nombreuses start-ups privées. L’Europe, elle, possède une expertise scientifique de premier plan, notamment avec les grands programmes de recherche internationaux. Mais pour Frédérick Bordry, cela ne suffira pas.
« Aucun pays européen ne pourra faire la fusion tout seul. C’est un projet qui doit être européen », estime-t-il. « Sinon, on risque de se retrouver un jour à acheter des centrales de fusion chinoises. »
Des centrales à plusieurs milliards d’euros
Construire la première centrale à fusion nécessitera des investissements comparables au coût actuel d’un EPR (European Pressurized Reactor), réacteur à fission nucléaire à eau pressurisée de 1 600 MW.
Selon Gauss Fusion, le coût pourrait atteindre 15 à 18 milliards d’euros pour un premier réacteur industriel. Les suivants pourraient descendre entre 10 et 12 milliards, grâce à l’expérience acquise et à l’industrialisation. Ces montants sont comparables à ceux des grands réacteurs nucléaires actuels.
En échange, une centrale de fusion pourrait produire environ 7 à 8 TWh d’électricité par an, soit la consommation de plus d’un million de foyers.
La fusion ne remplacera pas tout
Pour autant, la fusion ne sera pas une solution miracle capable de remplacer toutes les autres sources d’énergie.
« Je suis convaincu de l’importance du mix énergétique », explique Frédérick Bordry. « On aura besoin des énergies renouvelables, du nucléaire et de la fusion pour couvrir les besoins à long terme. »
Les énergies renouvelables, comme l’éolien et le solaire, sont essentielles mais intermittentes. Or l’électricité doit être produite au moment précis où elle est consommée. Dans cette perspective, la fusion pourrait jouer un rôle de source pilotable bas carbone, capable de stabiliser le système électrique.
Sortir des énergies fossiles
Au fond, l’enjeu dépasse la seule question technologique. Pour Frédérick Bordry, la priorité reste la sortie des énergies fossiles.
« Il faut sortir du pétrole, du charbon et du gaz », insiste-t-il. « La fusion peut nous aider à produire une énergie abondante sans carbone. »
La technologie ne sera pas prête avant plusieurs décennies, mais les décisions industrielles et politiques doivent être prises dès aujourd’hui. Car si la fusion devient un jour une réalité industrielle, elle pourrait bien transformer profondément notre système énergétique.
Et faire entrer l’humanité dans une nouvelle ère énergétique …
alimentée par l’énergie des étoiles.
Résumé du rapport de conception de Gauss Fusion (en anglais)
Gauss Fusion, greentech européenne fondée pour construire la première centrale à fusion du continent, a soumis à l’évaluation, par des experts indépendants européens de la fusion et de l’industrie, le rapport de conception de sa centrale à fusion.
Un panel indépendant composé d’experts européens dans le domaine de la fusion et de l’industrie, présidé par le professeur Hartmut Zohm (Institut Max Planck de physique des plasmas, IPP), a achevé l’examen du rapport de conception (CDR) de Gauss Fusion, finalisé en octobre 2025.
Ce rapport détaille à travers 1300 pages la conception complète de GIGA, la future centrale à fusion commerciale de Gauss Fusion. Une première en Europe. Ci-dessous le résumé de 124 pages.
Cette nouvelle étape permet à Gauss Fusion de passer de la phase de conception à la phase d’ingénierie.
Alors qu’à Davos, le président Emmanuel Macron a souligné l’importance de protéger nos industries et de collaborer sur le continent pour répondre aux défis mondiaux, la vision européenne de Gauss Fusion prend tout son sens, avec un plan de développement clé en main d’une énergie propre et sûre qui offre à l’Europe une longueur d’avance dans la course à l’énergie de fusion face, notamment, aux États-Unis et à la Chine.
Le comité d’experts a évalué la cohérence, l’intégration et la logique industrielle de la première conception complète de Gauss Fusion pour une centrale à fusion commerciale. Il a reconnu la valeur d’une approche d’ingénierie des systèmes conforme à la réalité industrielle et visant à développer une vision holistique de l’ensemble de la centrale électrique.
La conclusion de cet examen intervient à un moment critique pour l’Europe où des mesures décisives sont nécessaires pour faire passer la fusion du stade de l’ambition à celui de la mise en œuvre industrielle. Pour les décideurs politiques, le défi consistera à mettre en place les structures nécessaires à la réalisation d’une centrale électrique première du genre.
Nous entrons désormais dans la phase de conception technique détaillée (…) C’est ainsi que les technologies industrielles complexes passent du concept à la réalité.
Frédérick Bordry, Directeur technique, Gauss Fusion
La prochaine phase se concentrera sur des travaux d’ingénierie détaillés, notamment l’approfondissement de la maturité du design, la validation d’hypothèses critiques, des prototypages et qualifications ciblés, le renforcement de l’intégration des systèmes et le perfectionnement des options d’industrialisation en collaboration avec des partenaires.
