Il y a peu de startups dans le domaine de la fusion nucléaire qui suscitent autant d’intérêt que Helion. Cette entreprise de 12 ans, soutenue par Sam Altman, serait en pourparlers avec OpenAI. Mais surtout, elle a un deal avec Microsoft pour lui fournir de l’électricité dès 2028, bien avant ses concurrents.

L’approche non conventionnelle d’Helion en matière de fusion et sa relative confidentialité lui ont valu de nombreux fans, mais aussi des critiques. Cependant, ses investisseurs ne font clairement pas partie des sceptiques.

Un financement record de 425 millions de dollars

Helion a annoncé mardi une levée de fonds de série F de 425 millions de dollars, portant sa valorisation à 5,245 milliards de dollars. La startup a également mis en service le mois dernier son dernier prototype, Polaris, qui devrait être le premier réacteur à fusion à produire de l’électricité.

Polaris, le septième prototype d’Helion, se trouve dans un bâtiment de 27 000 pieds carrés à Everett, dans l’État de Washington. Sa construction a pris plus de trois ans, ce qui est rapide selon les standards de l’industrie de la fusion. Mais pour tenir son ambitieuse échéance de 2028 avec Microsoft, la startup devra aller encore plus vite sur sa centrale électrique à l’échelle commerciale.

« En IA, quel est le grand défi ? Se procurer les puces. En fusion, quel est le grand défi ? Se procurer les puces », a déclaré le PDG David Kirtley. « Polaris utilise 50 000 de ces semi-conducteurs de puissance pulsée à grande échelle, et leur obtention a déterminé le calendrier. »

David Kirtley, PDG d’Helion

Le nouvel investissement servira à internaliser une part importante de la fabrication spécialisée. Par exemple, la société a dû commander un type de dispositif de stockage d’énergie à court terme appelé condensateurs trois ans à l’avance.

« Notre objectif est de passer de trois ans d’attente pour que nos fournisseurs nous livrent des condensateurs à une production en interne en un an ou moins », explique Kirtley.

Une approche unique de la fusion

Ce qui fait l’attrait d’Helion – et aussi son risque selon les critiques – c’est que son approche de la fusion diffère de pratiquement toutes les autres startups du secteur.

En gros, il existe deux approches principales :

• Le confinement magnétique utilise de puissants aimants pour comprimer le plasma afin de le rendre suffisamment chaud et dense pour déclencher des réactions de fusion, qui doivent brûler en continu pour générer de la vapeur et entraîner une turbine.
• Le confinement inertiel tire avec de puissants lasers sur des pastilles de combustible, les comprimant jusqu’à ce que les atomes de combustible fusionnent. Pour générer suffisamment de chaleur pour alimenter une turbine à vapeur, un réacteur doit tirer plusieurs fois par seconde.

Helion construit quelque chose de complètement différent, appelé un réacteur à configuration à champ inversé. À chaque « impulsion », un mélange de deutérium et d’hélium-3 est injecté aux deux extrémités, puis chauffé jusqu’à former un plasma. Des aimants façonnent chaque plasma en forme de beignet et les propulsent l’un vers l’autre à plus de 1,6 million de km/h.

Lorsque les plasmas atteignent la chambre de fusion au milieu, ils entrent en collision et sont comprimés davantage par un autre jeu d’aimants. Cela chauffe le plasma à plus de 100 millions de degrés Celsius, entraînant une cascade d’atomes qui fusionnent. C’est similaire à la façon dont une bougie d’allumage enflamme le carburant dans un moteur à combustion interne.

L’énergie ajoutée par les réactions de fusion génère une augmentation de la force magnétique, qui repousse les aimants du réacteur. Cette force magnétique supplémentaire est ensuite convertie directement en électricité. Si tout fonctionne comme prévu, le réacteur d’Helion générera plus d’électricité à partir de cette impulsion magnétique qu’il n’en fallait pour alimenter les aimants au départ. Et comme le système récolte l’électricité à partir d’aimants au lieu de générer de la vapeur pour faire tourner une turbine, il devrait être plus efficace.

Une centrale électrique opérationnelle dès 2028 ?

La conception actuelle d’un réacteur Helion à l’échelle commerciale générera une impulsion quelques fois par seconde, a déclaré Kirtley. Un seul réacteur produira 50 mégawatts d’électricité, et une centrale pourrait contenir plusieurs réacteurs.

En laboratoire, la société dispose de petits systèmes capables de tirer plus de 100 fois par seconde. Il est donc possible que les futurs réacteurs d’Helion puissent tirer 60 impulsions par seconde, la même fréquence que l’électricité sur le réseau. « Mais il y a d’importants défis d’ingénierie pour atteindre ces taux de répétition élevés avec les fortes puissances d’impulsion dont nous parlons, impliquant des millions d’ampères qui circulent », nuance Kirtley.

Malgré la nécessité de construire une chaîne d’approvisionnement à partir de zéro, Kirtley reste optimiste quant à la capacité d’Helion à fournir des électrons à Microsoft dans seulement quelques années.

« Nous travaillons depuis quelques années déjà sur le choix du site pour l’installation de Microsoft », a déclaré Kirtley. Il a refusé de nommer un lieu, mais a indiqué que la société travaille sur les permis et l’interconnexion au réseau, un processus qui peut prendre des années.

Dépasser les limites de l’industrie de la fusion

Les difficultés auxquelles Helion est confrontée sont à bien des égards similaires à celles d’autres industries de pointe, notamment l’IA. Tout comme les entreprises d’IA doivent se battre pour obtenir les puces nécessaires à l’entraînement de leurs modèles, Helion doit sécuriser son approvisionnement en composants clés comme les condensateurs.

La nouvelle levée de fonds servira à accélérer les travaux sur la centrale électrique, notamment en développant les capacités d’usinage internes et la fabrication de condensateurs. « L’une des choses qui a conditionné le calendrier de Polaris a été la fabrication de toutes les bobines magnétiques. Je veux donc être capable de toutes les fabriquer en interne », explique Kirtley.

Bien que le nouveau tour de table soit inférieur à la précédente levée de fonds de 500 millions de dollars, il témoigne de la confiance des investisseurs dans l’approche unique d’Helion. Parmi les nouveaux investisseurs figurent Lightspeed Venture Partners, SoftBank Vision Fund 2 et un important fonds de dotation universitaire. Sam Altman, Capricorn Investment Group, Mithril Capital, Dustin Moskovitz et Nucor ont également participé.

Alors qu’Helion se prépare pour l’étape cruciale de la démonstration d’une production nette d’énergie avec son prototype Polaris, tous les regards sont tournés vers cette ambitieuse startup. Si elle réussit, elle pourrait ouvrir la voie à une nouvelle ère d’énergie propre et abondante. Mais le chemin est encore long et semé d’embûches avant de pouvoir fournir de l’électricité de fusion à Microsoft et au reste du monde. La course à la fusion ne fait que commencer.