La foudre en bouteille : Comment la persévérance de Zap Energy pourrait transformer la fusion
Un bond de vingt fois la puissance soutenue semble impressionnant, mais la véritable histoire réside dans ce que l'entreprise ne dit pas.
EVERETT, Washington — À l'intérieur d'une chambre à vide à peine plus grande qu'un chauffe-eau domestique, Zap Energy poursuit discrètement un objectif qui fait rarement la une dans le monde de la fusion : faire fonctionner les éléments moins spectaculaires, et les faire fonctionner à chaque fois.
Aujourd'hui, la start-up de fusion privée a révélé que sa plateforme d'essai Century fonctionne désormais à 0,2 Hz – une impulsion de plasma toutes les cinq secondes. Chaque impulsion canalise 500 kiloampères de courant dans une chambre revêtue de bismuth liquide en circulation. La machine maintient 39 kilowatts de puissance directe dans la chambre, un saut multipliant par vingt la puissance qu'elle affichait en 2024.
Et pourtant, il manque à l'annonce le mot que les fans de fusion adorent entendre : percée. Zap ne revendique ni gain net en énergie, ni conditions de plasma record mondiales, ni même la fusion elle-même. Century fonctionne avec de l'hydrogène ou de l'hélium simple, et non avec le mélange deutérium-tritium qui alimente les véritables réactions de fusion. Aucun neutron n'est émis. Aucune énergie n'est multipliée.
Cette retenue est peut-être la partie la plus révélatrice de l'histoire.
Une machine qui frappe comme la foudre, encore et encore
Pensez-y de cette façon : chaque impulsion de plasma transporte environ vingt fois le courant d'un éclair, compressé dans un espace que l'on pourrait glisser à l'intérieur d'un appareil de cuisine. Une boucle liquide pousse environ 1 134 kilogrammes de bismuth à travers la chambre, à des vitesses et des températures qui déchireraient des matériaux ordinaires. Pour maintenir l'équilibre, un échangeur de chaleur refroidi par air, conçu sur mesure, dissipe 200 kilowatts de chaleur, tandis que des électrodes à pointe en métal liquide encaissent les chocs de ces impulsions massives.
Depuis son lancement en juin 2024, Century a tiré plus de 10 000 fois dans diverses configurations. En février, le ministère de l'Énergie américain (DOE) a approuvé une campagne de trois heures au cours de laquelle la machine a produit 1 080 tirs consécutifs – un jalon précoce dans le cadre du programme de développement de la fusion basé sur des jalons de 1,2 milliard de dollars du DOE.
Cette réalisation semble délibérément modeste. Alors que d'autres laboratoires et entreprises claironnent des gains records ou des calendriers agressifs, Zap parle de systèmes de refroidissement des électrodes et de stabilité du métal liquide. Ce n'est pas le sujet des gros titres sensationnels, mais c'est exactement le genre de détail qui fait ou défait une future centrale électrique.
Construire les pièces que personne ne voit
Matthew Thompson, vice-président de l'ingénierie des systèmes chez Zap, l'a dit clairement : « Les tests en conditions réelles de Century signifient que nous avons déjà commencé à identifier et à résoudre bon nombre des problèmes technologiques commerciaux les plus ardus. » Remarquez le choix des mots : résoudre, pas résolus. C'est un projet de longue haleine.
Ce que Century met véritablement en lumière, c'est l'intégration. Il réunit trois technologies vitales pour la fusion pulsée : des systèmes de puissance capables de tirer des milliers de fois sans défaillance, des parois en métal liquide qui absorbent une chaleur intense, et des électrodes suffisamment robustes pour résister à des conditions qu'aucun matériau solide ne pourrait endurer.
Rien de tout cela n'est glamour. Les ingénieurs se penchent sur la manière dont les forces de Lorentz agitent le métal liquide, comment empêcher la vapeur de bismuth de contaminer le plasma, comment les condensateurs de puissance pulsée survivent à des tirs incessants, et comment les conceptions d'électrodes résistent à l'érosion sur des millions de tirs. C'est l'équivalent de la plomberie en ingénierie – salissant, essentiel, invisible quand ça fonctionne.
Un article évalué par des pairs, publié le mois dernier dans Fusion Science and Technology, détaille la conception et les premières exploitations de Century, soulignant la préférence de Zap pour une ingénierie méthodique plutôt que pour le battage médiatique.
Pourquoi le bismuth, et pourquoi c'est important
Le choix du bismuth pour les parois de la chambre en dit long sur la stratégie de Zap. Le bismuth conduit l'électricité, protège les surfaces et évacue la chaleur sans s'évaporer sous vide. Il permet aux chercheurs d'explorer l'hydraulique des métaux liquides, la magnétohydrodynamique et la gestion de la chaleur dans des conditions proches de celles d'une centrale réelle.
Mais le bismuth a un gros inconvénient : il ne peut pas produire de tritium, l'isotope radioactif qui s'associe au deutérium pour alimenter la fusion. Les centrales réelles auront besoin de liquides de refroidissement à base de lithium pour cela. Century contourne donc les questions épineuses de la production de tritium, des dommages neutroniques et de la réglementation stricte. En effet, c'est un bac à sable où les ingénieurs testent en conditions extrêmes les systèmes auxiliaires de l'usine, laissant les questions du cycle du combustible pour plus tard.
Cela signifie que Century ne prouve pas directement le concept de fusion de Zap – la striction Z stabilisée par écoulement cisaillé, qui comprime le plasma à l'aide de champs magnétiques générés par le courant qui le traverse. Pour cela, Zap utilise une machine distincte, FuZE, qui produit des neutrons. Century est l'échafaudage, pas l'étincelle.
La concurrence s'intensifie
L'annonce de Zap intervient à un moment où le débat sur la fusion évolue. L'année dernière, Helion Energy a posé la première pierre de la première centrale de fusion raccordée au réseau, financée par des fonds privés, dans l'État de Washington, soutenue par un contrat avec Microsoft qui parie sur la production d'électricité d'ici 2028. General Fusion, quant à elle, construit sa centrale de démonstration LM26, visant à démontrer un gain de fusion au cours des deux prochaines années.
Comparé à ces grandes promesses, l'accent mis par Zap sur les sous-systèmes pourrait sembler peu impressionnant. Mais dans l'ingénierie des métaux liquides et la puissance pulsée répétitive, Zap prouve discrètement qu'elle fait partie des acteurs majeurs. Les observateurs de l'industrie suggèrent que ses travaux sur les parois en métal liquide pourraient déjà dépasser ce que la plupart des programmes publics ont réalisé.
Pourtant, sur le marché actuel, le mérite technique ne suffit pas. Les investisseurs et les clients – en particulier les centres de données avides d'énergie propre et stable – se soucient moins des banques de condensateurs et plus des contrats de fourniture d'électricité. Le secteur de la fusion a attiré 9,7 milliards de dollars répartis sur 53 entreprises, avec 2,64 milliards de dollars levés au cours de la seule année écoulée. Les capitaux suivent les entreprises qui semblent les plus proches de se connecter au réseau.
L'écart entre aujourd'hui et le réseau
Les 39 kilowatts de puissance de chambre de Century sont loin des mégawatts – voire gigawatts – dont les centrales réelles auront besoin. Combler ce fossé n'est pas seulement une question de mise à l'échelle ; cela signifie se débattre avec des défis fondamentaux en physique du plasma, des matériaux et de conception des systèmes.
Les centrales commerciales auraient besoin de fréquences de répétition d'un à dix tirs par seconde, maintenues pendant des mois. C'est un environnement brutal pour les condensateurs, les interrupteurs et les électrodes. Les composants qui tiennent à 0,2 Hz peuvent s'user rapidement à dix tirs par seconde. Et lorsque les neutrons de la fusion réelle entrent en jeu, les électrodes et les parois se dégradent d'une manière que personne n'a entièrement résolue.
Ce que les investisseurs devraient surveiller
Pour les bailleurs de fonds, les progrès de Century réduisent le risque technique pour la fusion pulsée en général. Cela montre que les parois en métal liquide et les systèmes de puissance répétitifs peuvent fonctionner à une échelle significative. Cela renforce la confiance non seulement en Zap, mais aussi en toute entreprise poursuivant des idées similaires.
Les forces du marché penchent également en faveur de la fusion. Les centres de données, les usines et les services publics ont désespérément besoin d'énergie propre 24h/24. Historiquement, il faut cinq à dix ans après qu'une nouvelle technologie énergétique ait fait ses preuves avant que les acheteurs ne s'engagent de manière significative. Si les calendriers de fusion sont tenus, les années 2030 pourraient être la décennie où elle entrera enfin sur le marché.
Mais les investisseurs doivent se souvenir : Century ne répond pas aux questions les plus difficiles concernant les matériaux résistants aux neutrons, la production de tritium ou les cycles de combustible complets. Les entreprises qui résolvent ces énigmes en premier – et les démontrent dans des machines intégrées – afficheront probablement les valorisations les plus élevées.
Perspectives
Les prochaines étapes de Zap sont incrémentales mais importantes. Les ingénieurs prévoient de pousser Century vers des fréquences de répétition plus rapides – peut-être 1 Hz – et des niveaux de puissance plus élevés, dépassant les 100 kilowatts, toujours avec des gaz non fusionnants. Cela leur permet d'affiner la tuyauterie et le refroidissement avant de s'aventurer dans le domaine de la fusion.
Finalement, cependant, Zap devra s'attaquer aux réfrigérants au lithium, aux environnements neutroniques et à la manipulation du tritium. D'ici là, Century reste un terrain d'essai pour les technologies moins glamour mais absolument essentielles qui sous-tendent toute future centrale.
Le secteur de la fusion passe de projets scientifiques à des entreprises industrielles. Le succès dépendra moins des percées physiques et davantage du travail acharné de l'ingénierie – signer des contrats, obtenir des permis, construire des centrales. Lorsque la fusion illuminera enfin le réseau, elle n'arrivera pas dans un unique coup de tonnerre de la découverte. Elle proviendra du rythme régulier de milliers de tests, chacun rapprochant la technologie du jour où la foudre ne frappe pas seulement – elle alimente votre maison.
CECI N'EST PAS UN CONSEIL EN INVESTISSEMENT