Helion Energy: Alimenter la course à l’IA d’OpenAI & Microsoft

La fusion nucléaire pourrait devenir la source d’énergie parfaite tant attendue: aucune émission de carbone, un approvisionnement en carburant illimité, aucune pollution significative, et une puissance massive.

Et contrairement aux centrales nucléaires classiques, qui utilisent la fission nucléaire, elle ne présente aucun risque de réaction en chaîne incontrôlée ou d’incidents radioactifs à grande échelle comme Chornobyl ou Fukushima.

La fusion nucléaire fonctionne en recréant sur Terre les conditions du cœur du Soleil, avec de l’hydrogène (généralement du deutérium, un isotope de l’hydrogène avec un neutron supplémentaire) soumis à une pression massive et à des températures de dizaines voire centaines de millions de degrés afin qu’ils puissent fusionner en atomes d’hélium ou d’autres éléments plus lourds.

Comme les noyaux des éléments légers contiennent plus d’énergie que ceux des éléments plus lourds, cela libère une quantité d’énergie par atome >10x plus énergétique que même les réactions de fission nucléaire les plus puissantes.

Source: Nature

Les scientifiques créent les conditions nécessaires à la fusion nucléaire dans des réacteurs expérimentaux depuis la fin des années 1950. Cependant, en raison des conditions extrêmes requises, la fusion nucléaire n’a jusqu’à présent pas réussi à devenir commercialement viable.

Un problème clé est que, pour que la fusion nucléaire soit une source d’énergie bon marché, le plasma doit être maintenu pendant plusieurs minutes, idéalement des heures, afin que l’énergie initialement dépensée pour créer ces températures et conditions soit « remboursée » par la fusion soutenue.

Ainsi, bien que la création du plasma soit relativement « facile », le maintien du plasma confiné et stable constitue la partie difficile, nécessitant généralement d’énormes champs magnétiques produits par des aimants supraconducteurs refroidis à seulement quelques degrés au-dessus du zéro absolu.

(Vous pouvez en savoir plus sur les fondamentaux de la fusion nucléaire dans notre rapport dédié « Nuclear Fusion – The Ultimate Clean Energy Solution on the Horizon ».)

Cependant, les progrès dans l’IA & l’informatique, les sciences du plasma et les matériaux avancés ont rendu les nouveaux conceptions de réacteurs à fusion plus compacts, moins chers et plus efficaces énergétiquement.

Ainsi, à partir des expériences académiques, le domaine a rapidement évolué au cours de la dernière décennie, de nombreuses entreprises privées rejoignant la course, convaincues que la fusion nucléaire est désormais une technologie suffisamment mature pour devenir commercialement viable.

Beaucoup vont au-delà du tokamak plus classique voire du stellarator, recherchant des options innovantes pour éviter les difficultés liées au maintien de plasmas à ultra-hautes températures stables dans un réacteur en forme de beignet.

L’une d’elles est  Helion Energy, dont la « Pulsed Magnetic Compression » pourrait non seulement créer la fusion plus efficacement, mais aussi inclure une méthode pour extraire directement l’énergie du plasma, au lieu de l’extraction thermique habituelle → vapeur → électricité, qui entraîne des pertes importantes.

Historique de Helion Energy

Helion Energy a été fondée en 2013, et en 2015 a obtenu un contrat de l’ARPA‑E (Advanced Research Projects Agency–Energy), une agence du Département de l’Énergie des États‑Unis chargée de soutenir le développement de technologies énergétiques avancées.

En 2023, Helion a fait la une lorsqu’elle a signé une promesse de fournir à Microsoft de l’énergie issue de la fusion nucléaire d’ici 2028, un délai très serré qui a surpris tous les observateurs, et a contribué à la prise de conscience que la date d’atteinte de la viabilité commerciale de la technologie de fusion pourrait arriver beaucoup plus tôt que prévu.

Depuis lors, l’entreprise a acquis davantage de compétences techniques et d’accomplissements en fusion nucléaire, d’autres entreprises d’IA cherchant désormais à ce que la société leur fournisse également de l’énergie (voir ci‑dessous).

En janvier 2025, Helion est évaluée à 5,4 milliards de dollars, avec parmi ses principaux investisseurs Sam Altman (OpenAI), SoftBank Vision Fund 2, Lightspeed Venture Partners et Mithril Capital de Peter Thiel.

Concept technologique de Helion Energy

Pistons nucléaires

La plupart des concepts de fusion nucléaire visent à créer des plasmas et des réactions de fusion durables. Bien que théoriquement plus productifs, ces processus consomment également beaucoup d’énergie, ce qui les empêche de produire un gain net d’énergie.

Au lieu de cela, Helion Energy adopte une approche de fusion magnétique pulsée appelée fusion magnéto‑inertielle (MIF), conçue pour fonctionner en courtes impulsions à haute énergie afin de produire continuellement de l’électricité.

Dans sa forme la plus simplifiée, la technologie utilisée par Helion Energy peut être décrite comme un piston haute technologie pas totalement différent des pistons d’un moteur à combustion. Ici aussi, la compression du combustible entraîne son allumage.

Cette approche par impulsion permet au réacteur de créer une réaction de fusion en une série de courts instants, sans avoir besoin de la maintenir pendant une longue période.

Le principe de fonctionnement consiste à ce que des aimants à haute tension transforment un gaz d’éléments légers en un anneau de plasma.

Deux anneaux de ce type sont créés, chacun à l’extrémité opposée du réacteur, à 40 pieds l’un de l’autre. Ils sont ensuite accélérés par des champs magnétiques à des vitesses vertigineuses dépassant 1 million de mph. La collision des anneaux de plasma est si puissante qu’elle suffit à forcer les noyaux des atomes à fusionner, malgré leur charge positive.

Source: Helion Energy

Les plasmas en collision sont ensuite davantage comprimés par une impulsion soudaine d’un autre champ magnétique puissant. Cela crée des conditions avec une température supérieure à 100 millions de degrés Celsius (180 000 000 °F), un niveau considéré comme nécessaire pour toute réaction de fusion commercialement viable.

Ainsi, globalement, Helion Energy cherche à créer les conditions de fusion non pas en imitant les étoiles (chaleur et pression) mais en utilisant l’énergie cinétique et la collision, d’une manière plus proche d’un accélérateur de particules que d’un réacteur de fusion classique, avec l’ajout d’une compression par impulsion magnétique courte remplaçant les tentatives de compression longue durée stable.

Capture directe d’électricité

À l’exception du photovoltaïque, presque toutes les technologies de production d’électricité utilisent le chauffage de l’eau en vapeur pour faire tourner une turbine afin de convertir la chaleur ou l’énergie mécanique en puissance utilisable. C’est une méthode éprouvée, mais elle perd également une partie importante de l’énergie initiale.

Pour la plupart des réacteurs à fusion, le concept reste le même, et la chaleur du plasma ainsi que la fusion soutenue seraient dirigées vers un système de refroidissement, capturant l’énergie avec une turbine.

Helion Energy prévoit d’utiliser une méthode radicalement différente, en exploitant le fait que la réaction de fusion pousse les champs magnétiques du réacteur vers l’extérieur. Selon la loi de Faraday, ce mouvement induit un courant électrique directement dans les bobines entourant la machine.

Ce courant électrique peut être exploité et utilisé directement sans aucun équipement supplémentaire ni conversion d’énergie. Cela constitue une méthode beaucoup plus efficace pour exploiter l’énergie générée, améliorant fortement l’économie de l’opération.

De plus, cela réduit la complexité du réacteur et sa taille globale : pas de tour de refroidissement massive, pas besoin d’aspiration d’eau, pas de tuyauterie complexe, pas de turbine à vapeur, pas de vapeur supercritique nécessitant un confinement, etc.

Cela permettrait au prototype de 50 MW de Helion Energy, promis à Microsoft, de s’intégrer dans un grand bâtiment industriel, avec une empreinte de 30 000 à 100 000 pieds carrés au maximum, soit à peu près la même superficie qu’un terrain de football.

Enfin, aucune nécessité d’équipement supplémentaire pour capturer l’énergie générée, ce qui réduit le coût de la centrale, facilite les autorisations et diminue les risques liés à la chaîne d’approvisionnement.

Dernières réalisations de Helion

Amélioration des réacteurs

Helion a testé son concept avec Trenta, son 6^e prototype de fusion, alimenté par des réactions deutérium-hélium‑3, mais fonctionnant également avec des réactions deutérium‑deutérium. Le réacteur a effectué plus de 10 000 impulsions, atteint 100 millions de degrés, et a globalement prouvé le concept à petite échelle.

Il a été suivi par le réacteur beaucoup plus grand et plus ambitieux Polaris, construit en seulement 3 ans.

“Notre philosophie a toujours été de construire, tester, itérer et répéter le plus rapidement possible. Et c’est exactement ce que nous faisons en ce moment.”

David Kirtley, co‑fondateur et PDG de Helion

Ce réacteur de 19 mètres (62 pieds) peut réaliser les mêmes réactions que Trenta, mais aussi des réactions deutérium‑tritium. Cela a fait de Polaris la première machine d’énergie de fusion financée privément à fonctionner avec du combustible deutérium‑tritium.

C’est un changement important, car Trenta dépendait de l’hélium‑3, un élément très rare qui pourrait être exploité dans l’espace à l’avenir. Cependant, pour l’instant, le plan reste d’utiliser finalement l’hélium‑3.

La réaction a atteint de nouveaux sommets de température, atteignant 150 000 000 degrés Celsius (270 000 000 °F), et Helion continuera d’augmenter les températures du plasma dans Polaris lors de futurs tests.

Polaris est également utilisé pour valider l’approche de capture directe d’électricité qui sera employée dans Orion.

“En voyant les données de la campagne de test Polaris, y compris les températures record et les gains du mélange de combustible dans leur système, cela indique de forts progrès. Notre capacité à obtenir la fusion sur le réseau nécessite des approches qui permettent un cycle rapide de conception et de test, et ces résultats reflètent la capacité croissante de l’écosystème de fusion américain.”

Jean Paul Allain – Directeur associé pour les sciences de l’énergie de fusion au sein du Bureau des sciences du Département de l’Énergie.

Parallèlement, Helion a commencé en juillet 2025 la construction sur le site d’Orion, sa première machine commerciale, à Malaga, Washington, qui fournira de l’électricité issue de la fusion au réseau pour Microsoft.

Les progrès concernant les permis ont été signalés en octobre 2025, et l’État de Washington a adopté le projet de loi House Bill 1018, qui a classé la fusion comme source d’énergie propre et l’a distinguée légalement de la fission nucléaire traditionnelle, simplifiant ainsi grandement son cadre réglementaire.

“L’État de Washington est le principal centre mondial de l’énergie de fusion, qui pourrait bientôt fournir d’énormes quantités du type d’énergie dont nous avons besoin pour maintenir les prix de l’électricité bas et augmenter la compétitivité économique de l’Amérique,”

Washington state congressional leader Sen. Maria Cantwell

Fabrication interne

La construction de Polaris a également été un exercice d’augmentation de la production interne, Helion Energy fabriquant elle-même les tubes de quartz et les condensateurs haute tension nécessaires. 2 500 condensateurs seront nécessaires pour la construction d’Orion, avec à la fois des travailleurs et des robots impliqués dans le processus de production.

Ceci est crucial car Helion prévoit de produire en masse son design commercialement viable, pas très différent de la façon dont la production de petites centrales nucléaires (SMR) à fission est planifiée.

“Si vous voulez monter en échelle rapidement, et si vous voulez être capable de mettre en place un processus de fabrication intelligent, vous devez disposer d’ingénieurs qui comprennent vraiment bien le fonctionnement de l’appareil. Et vous devez avoir des ingénieurs concepteurs qui comprennent vraiment bien les difficultés de la fabrication.”

Sofia Gizzi – Helion’s director of production

À la fin de 2025, l’entreprise a signé un bail près de son siège d’Everett pour un espace de 166 000 pieds carrés appelé Omega, où elle installera une chaîne d’assemblage pour fabriquer des milliers de condensateurs, positionnant Helion comme une société strictement axée sur la production d’énergie, et non comme un projet de recherche et de propriété intellectuelle.

“Helion est une entreprise de fabrication. Ce n’est pas une société de R&D. Ce n’est pas une expérience scientifique. C’est avant tout une entreprise de fabrication.”

Sofia Gizzi – Helion’s director of production

Donc pour Helion Energy, la capacité de fabrication est un pari sur son succès futur dans la construction et la rentabilité d’Orion, puis sur l’augmentation immédiate des centrales de fusion grâce à la production de masse. C’est peut-être l’aspect le plus spécial de l’entreprise, la marquant comme exceptionnellement ambitieuse et optimiste quant à son calendrier, même comparée à d’autres entreprises de fusion agressives.

“Ces lignes à haut volume ne sont pas destinées à notre machine Orion, mais à la prochaine machine. Une usine fonctionnant à 50 % de sa capacité de conception ou moins peut produire Orion, aucun problème. Mais nous envisageons réellement au-delà de cela jusqu’en 2030.”

Sofia Gizzi – Helion’s director of production

Accords de Helion Energy

Comme mentionné précédemment, Microsoft (MSFT ) a été l’un des premiers à miser sur Helion, sécurisant son premier prototype de 50 MW, Orion, pour ses installations dans l’État de Washington, avec la construction déjà en cours. La centrale se connectera « juste en amont des centres de données Microsoft ».

Un autre partenaire majeur avide d’énergie négocie avec Helion Energy : OpenAI. L’accord en discussion verrait OpenAI recevoir jusqu’à 5 gigawatts d’énergie d’ici 2030, soit 100 fois plus que l’accord initial avec Microsoft. Cela représente presque autant de capacité de production d’énergie que le plus grand barrage hydroélectrique de l’État de Washington et des États‑Unis, le Grand Coulee Dam.

Cela peut sembler excessivement ambitieux, mais il en était de même pour l’accord de 2023 avec Microsoft. Et comme Sam Altman est directement actionnaire de Helion Energy, il connaît probablement bien la capacité réelle de l’entreprise à livrer ou non.

“Sam a joué un rôle essentiel dans le développement de Helion, nous aidant à nous concentrer sur ce qui compte le plus : déployer la fusion pour les clients le plus rapidement possible afin de satisfaire pleinement le besoin mondial d’énergie propre et abondante. Nous sommes impatients de continuer à travailler avec lui dans cette nouvelle capacité.”

David Kirtley – Helion CEO

Helion Energy peut-elle faire fonctionner la fusion ?

Helion réalise la fusion à sa manière unique, ce qui comporte à la fois la possibilité qu’elle fonctionne plus rapidement que prévu et des risques sérieux.

En plus de sa méthode unique de fusion, la génération directe d’électricité est une démarche assez audacieuse qui pourrait augmenter le rendement des futures centrales de 2 à 3 fois, car la conversion chaleur‑à‑vapeur‑à‑électricité a généralement une très faible efficacité.

Cela rend également le réacteur beaucoup moins intensif en capital, un point potentiellement crucial pour accélérer rapidement la production de l’entreprise à 5 GW dans le cadre des négociations avec OpenAI et une capacité encore plus grande après 2030.

En plus d’un coût en capital compétitif, la centrale de fusion de Helion devrait avoir un coût de combustible négligeable, des coûts d’exploitation faibles, une disponibilité élevée, et être capable de fournir de l’énergie à la demande et des quantités rapidement variables, ce que les énergies renouvelables ne peuvent pas faire et même la fission nucléaire a du mal à atteindre.

Cependant, quelques défis restent à relever:

• Produire 50 MW nécessitera plusieurs impulsions par seconde, ce qui pourrait accumuler des contraintes mécaniques et thermiques sur les composants, surtout avec des années ou des décennies d’opérations continues prévues.
• Maintenir la forme des anneaux de plasma est notoirement difficile, et le faire à grande échelle pourrait l’être encore davantage.
• L’hélium‑3 est très rare dans la nature, ainsi Helion prévoit de « cultiver » de l’hélium en fusionnant du deutérium (fusion D‑D) dans leurs propres réacteurs et en laissant le tritium résultant se désintégrer en hélium. Cette méthode n’a pas encore été démontrée à grande échelle.
• Les réacteurs pourraient subir des dommages dus aux radiations au fil du temps, ce qui pourrait affecter l’économie de leur exploitation.
• Le cadre réglementaire pour la fusion nucléaire n’existe pas encore et dépend de la célèbre lenteur et prudence de la Nuclear Regulatory Commission (NRC), et pourrait être plus lent à être finalisé que le calendrier de montée en puissance prévu par Helion.

Avec un délai très serré pour le lancement d’Orion, il deviendra rapidement clair si ces problèmes peuvent être résolus avec succès.

Investir dans le succès de Helion Energy

Microsoft

Alors que la course à l’IA s’intensifiait, il est devenu évident que les ressources humaines de GPU n’étaient peut-être pas la ressource la plus critique. Au contraire, l’approvisionnement en énergie pourrait être le goulet d’étranglement le plus important et le plus difficile à résoudre pour déployer et exploiter des centres de données IA toujours plus grands et plus nombreux.

C’est pourquoi Microsoft a rapidement relancé des centrales à fission pour l’usage exclusif de ses centres de données. Et pourquoi a-t-elle signé un accord avec Helion alors que personne ne croyait au calendrier promis par l’entreprise ?

“Alors que la voie vers la fusion commerciale est encore en cours d’élaboration, nous sommes fiers de soutenir le travail pionnier de Helion ici dans l’État de Washington dans le cadre de notre engagement plus large à investir dans l’énergie durable.”

Melanie Nakagawa – directrice principale de la durabilité chez Microsoft

Cela pourrait constituer un avantage décisif pour Microsoft face à d’autres hyperscalers limités par les pénuries d’énergie.

Bien sûr, il en va de même pour OpenAI, mais comme Helion et OpenAI restent privés, Microsoft est le principal moyen d’obtenir une exposition à cette révolution énergétique en cours.

En plus d’un centre de données IA potentiellement alimenté par la fusion, Microsoft mise également sur le nucléaire traditionnel, les SMR et d’autres technologies pour lui offrir un avantage décisif en IA, en plus du développement de logiciels et de modèles.

L’entreprise est également un leader en informatique quantique, en cloud computing, en jeux vidéo, et un fournisseur clé de services numériques B2B. Vous pouvez lire les détails sur ces segments de Microsoft dans notre rapport d’investissement dédié à la société.

Dernières Microsoft (MSFT) Actualités boursières et développements