Une centrale compacte, des aimants supraconducteurs haute température, un plasma confiné à 100 millions de degrés. Avec son réacteur ARC, la start-up CFS promet de convertir la fusion nucléaire en source d’électricité commerciale dès la prochaine décennie. Focus sur un pari technologique aux allures de révolution.
CFS : la fusion nucléaire comme objectif
Fondée en 2018 par une équipe issue du Plasma Science and Fusion Center du MIT, Commonwealth Fusion Systems (CFS) s’est donné pour objectif de concrétiser l’énergie de fusion dans un horizon de dix à quinze ans. Son approche repose sur l’architecture tokamak – concept éprouvé depuis les années 1960 – mais avec une innovation clé : l’utilisation d’aimants supraconducteurs à haute température (HTS).
Contrairement aux tokamaks classiques de grande taille comme ITER, CFS opte pour une structure compacte, rendue possible par ces aimants HTS basés sur le composé REBCO (oxyde à base de baryum-cuivre et de terres rares). Ces matériaux permettent de générer un champ magnétique deux fois plus puissant que les aimants classiques en niobium-étain, réduisant ainsi la taille du réacteur d’un facteur trois tout en conservant un confinement optimal du plasma.
Le 30 juin 2025, Google a officiellement signé un Power Purchase Agreement (PPA) avec Commonwealth Fusion Systems, scellant un engagement inédit pour l’achat de 200 mégawatts d’électricité issus de la future centrale à fusion ARC. Ce contrat marque une première mondiale : jamais une entreprise n’avait contracté un volume aussi élevé d’énergie de fusion avant même la mise en service du réacteur. Outre l’achat d’électricité, Google participe également à un tour de financement de CFS, dont le montant serait similaire à celui de 2021 (1,8 milliard de dollars).
SPARC : démonstrateur de performance énergétique nette
Le premier jalon technique de CFS est SPARC, un réacteur de démonstration en cours d’assemblage dans le Massachusetts, prévu pour entrer en phase opérationnelle en 2026. Ce tokamak compact a pour mission de démontrer une production nette d’énergie (Q > 1), une performance jamais atteinte jusqu’ici dans un réacteur à fusion.
SPARC exploitera les aimants REBCO pour créer un champ magnétique de 20 teslas au centre du plasma, contre environ 5-6 T pour ITER. Ce confinement renforcé est indispensable pour maintenir un plasma de deutérium-tritium à plus de 100 millions de degrés Celsius, température nécessaire pour initier la réaction de fusion.
Le plasma ainsi confiné libérera une grande quantité de neutrons, qui seront absorbés par un enveloppe de lithium entourant la chambre à vide. Cette interaction génère à son tour de la chaleur, convertie en électricité via un circuit secondaire classique.
ARC : vers une centrale modulaire et connectée au réseau
CFS prévoit de répliquer la technologie de SPARC dans son futur réacteur commercial ARC (Affordable Robust Compact). Ce tokamak sera construit à Chesterfield, Virginie, à proximité de Richmond. Il s’agira du premier réacteur de fusion civile destiné à une production électrique continue connectée au réseau.
La centrale ARC visera une puissance électrique nette de 400 mégawatts, dont 200 MW feront l’objet d’un contrat d’achat par Google à partir des années 2030. Le réacteur conservera l’architecture compacte et les aimants REBCO de SPARC, mais en version industrialisée, avec une enveloppe tritigène plus large et un système de récupération thermique optimisé.
Selon Bob Mumgaard, PDG de CFS, « ARC est conçu pour être facilement reproductible. L’objectif est d’avoir une centrale modulaire, assemblable localement à partir de composants standardisés », relaye TechCrunch. La technologie CFS ambitionne de contourner certains des verrous historiques de la fusion : la taille, le coût et la lenteur de mise en œuvre. Avec un budget de développement inférieur à 5 milliards d’euros, un site réduit, une température de fonctionnement stabilisée via les aimants HTS et un objectif de mise en service d’ici à 2032, ARC pourrait constituer une rupture face à des projets comme ITER (budget supérieur à 20 milliards d’euros, entrée en service prévue après 2035).
