Retournez à vos câbles !

| h16 | Réflexions décousues et Crêpes au sucre

Billet (un peu plus long qu’à l’habitude) basé sur le témoigne authentique d’un lecteur

Si vous passez un jour à Saint-Céré, dans le Lot, vous croiserez la statue d’un certain Charles Bourseul. En 1854, télégraphiste modeste de 25 ans, il présente à ses pairs le principe du téléphone. Sans surprise, sa hiérarchie l’ignore, l’Académie des sciences fait de même et on le prie de retourner prestement à ses câbles. Vingt-deux ans plus tard, le brevet part ailleurs : Graham Bell le remerciera pour sa contribution en 1882. La France, elle, attendra 1889, soit trente-cinq ans, pour en faire autant.

La statue est jolie. On peut se demander ce qui se serait passé si Bourseul avait obtenu de quoi construire un prototype…

Une porte refermée en 1956

L’histoire qui suit commence par une lecture, il y a une dizaine d’années : un ingénieur formé à l’INSTN, l’école qui forme les gens qui font tourner les centrales nucléaires, et travaillant depuis plusieurs années sur un accélérateur de particules de la recherche publique, s’intéresse à une filière de réacteurs dont les premiers travaux remontent à la première moitié du XXe siècle. La synthèse de référence date de 1956 : Richard F. Post, Controlled Fusion Research, An Application of the Physics of High Temperature Plasmas et avec elle, un verdict sans appel à l’époque : c’est inexploitable.

La piste, ouverte à l’aube de l’âge atomique, se referme, et les grands programmes partent dans d’autres directions.

Avant d’aller plus loin, précisons un peu ce qui se cache derrière le mot « fusion » qui charrie souvent des images qui n’ont rien à voir les unes avec les autres.

Le dispositif n’est ni magnétique, comme les tokamaks et leurs bobines cryogénisées, ni inertiel, comme le Laser Mégajoule. Le nom officiel de la famille est ADS, pour Accelerator Driven System : la barrière coulombienne, cette répulsion électrique qui interdit à deux noyaux de se rapprocher assez pour fusionner, y est franchie par un faisceau monocinétique. Le cousin franco-belge le plus connu de cette famille s’appelle MYRRHA, mais MYRRHA est orienté fission. Ici, c’est de la fusion stricte, semi-confinée, où l’enjeu est de rehausser le critère de Lawson (ratio pertes sur gain) tout en supprimant les contraintes liées à la supraconduction. Rien de neuf sous le soleil, donc, sinon soixante ans d’outils numériques et de progrès en optique des ions.

Et c’est précisément là que l’affaire se gâte, ou plutôt qu’elle commence.

Comme toute veille technologique bien conduite, l’approche initiale est volontairement naïve : il s’agit de redémontrer l’impasse. De vérifier que la porte de 1956 est bien fermée à double tour. Mais c’est un échec : les appareils optiques que l’on trouve aujourd’hui dans le commerce, couplés à des méthodes empruntées aux tokamaks, donnent des résultats sensiblement différents de ceux observés un demi-siècle plus tôt.

Ce qu’il trouve lui paraît suffisamment sérieux pour être présenté. À l’automne suivant, à la faveur d’un appel à projets ouvert par la libération d’une salle de test, il expose au chef d’installation le principe d’une ligne expérimentale. Le retour est positif.

Il ne le sait pas encore, mais ce sera la première d’une longue série de réponses positives sans la moindre conséquence.

Le travail de nuit

Quelques mois plus tard, il découvre que sa demande n’est jamais montée d’un étage : sa hiérarchie directe ne l’a pas transmise à la direction de la division accélérateur. Il court-circuite donc. Son supérieur de rang deux, qui lui avoue en aparté son intérêt personnel pour la fusion, lui accorde une autorisation officieuse : « Travaillez dessus, mais en parallèle de votre activité principale. »

L’année qui suit sera la plus productive de toutes avec trois études de faisabilité en neuf mois avec le développement de solveurs dédiés, sur un modèle particulaire, permettant d’évaluer rendement et conduite du dispositif. Du travail d’ingénieur de recherche, fait par un ingénieur de recherche, dans un laboratoire de recherche, et en dehors de ses heures de recherche.

Puis vient la mutation, pour des raisons financières. Le projet le suit, désormais entièrement sur temps personnel. L’institut d’arrivée, dûment informé, refuse de lui accorder le moindre temps professionnel et, plus significativement, l’accès à la grille de calcul nationale. Un ingénieur du CNRS se voit ainsi refuser des heures de calcul par le CNRS pour un travail que le CNRS a autorisé. On notera que le solveur qui lui sauvera finalement la mise est un modèle particulaire libre développé à Berne, qu’il adaptera lui-même, faute d’avoir jamais pu accéder au code maison que possède le CEA pour exactement ce type de problème.

Deux phases

Le projet mûrit, et notre ingénieur fait les choses dans les règles.

Cela commence par une saisine du service protection et valorisation, avec un premier dossier exhaustif pour l’administration. La procédure prévoit qu’un conseil scientifique évalue l’innovation ; celui-ci s’abstient et renvoie le dossier à la SATT locale.

Un deuxième dossier suit donc, non moins épais et dûment renseigné. De septembre à décembre, il rencontre leurs ingénieurs brevet, qui ont par bonheur d’excellentes connaissances en génie nucléaire, et dont le verdict est clair : feu vert pour la construction d’un prototype permettant de dépasser le TRL 3.

Le mois suivant, tout s’aligne  un financement régional d’environ 100.000 euros est identifié. La somme ne suffit pas pour le réacteur entier, mais elle correspond exactement à ce qu’il faut pour monter un banc destiné à valider les matrices optiques, qui est la première étape critique (un pas après l’autre !) Les fournisseurs sont ralliés et un laboratoire d’accueil accepte l’hébergement et la gestion comptable.

Le montage est complet.

Et patatras. Sa hiérarchie directe bloque, au motif du ressenti qu’un tel travail n’a pas pu être accompli sans détourner des ressources du CNRS. Ce n’est ni une constatation ni une preuve. C’est juste un ressenti.

Il alerte le service central : son interlocuteur, arrivé du privé peu de temps auparavant, lui assure vouloir faire avancer le dossier. Mais quelques jours plus tard, il rappelle : le rejet est brutal, il ne s’attendait pas du tout à ce genre de réaction, et il serait préférable de faire profil bas.

Le directeur local, lui, doit être appelé directement, après trois jours d’attente d’un rendez-vous téléphonique que son secrétariat annonçait imminent. Pris au dépourvu, il cherche des arguments, n’importe lesquels, et en trouve deux. Le premier serait que l’énergie n’est pas la mission du CNRS (!) et le second, qu’aucun laboratoire ne dispose des compétences nécessaires pour mener ce projet. Ce second point a de quoi laisser rêveur, un des acteurs majeurs de la physique des plasmas se trouvant à quelques minutes de là.

Bine sûr, aucune question technique n’est posée et rien n’indique que le dossier ait même été lu.

Le mois suivant, notre ingénieur passe devant les ressources humaines : on lui reproche d’avoir mené une activité de recherche illégale.

La procédure est informelle, le contradictoire piétiné, le dossier à charge, et aucune preuve de détournement n’est produite. Son droit de réponse n’est pas transmis. Sur la notice définitive signée en haut lieu, le motif retenu sera tout autre, et sans rapport aucun avec les débats.

Vous avez bien lu : l’institution affirme d’un côté que l’énergie ne relève pas de sa mission et qu’aucun de ses laboratoires n’est compétent sur le sujet. Et de l’autre côté, elle sanctionne un agent pour avoir travaillé sur ce sujet en dehors de son temps de travail. En somme , « ce qui n’est pas notre affaire est aussi ce qu’il vous est interdit de faire ailleurs ».

Le droit de chercher de l’argent

Il demande alors la rétrocession des droits sur ce qui est, en droit, une invention hors mission. Les secrétaires lui répondent que la demande doit être transmise à son premier laboratoire. Troisième dossier descriptif d’une trentaine de pages, accompagné de son jumeau administratif, le proforma initial ayant changé entre-temps. Quand on cherche, on ne compte pas, et « je sers la science et c’est ma joie ».

Six mois plus tard, il relance… La demande n’a jamais été transmise. Il faudra deux ans de procédure pour que le CNRS reconnaisse qu’une invention hors mission a bien été conçue hors mission. Le dépôt INPI a lieu dans la foulée, et le brevet est validé quelques mois après.

Huit ans après les premiers calculs, il possède enfin le droit de chercher de l’argent.

Le circuit

La suite se lit comme un catalogue de renvois (et rappelle ce passage des 12 travaux d’Astérix où le fier gaulois est confronté à une administration), où chaque interlocuteur valide le principe et désigne le suivant.

Le CEA Tech, qui dispose d’un petit atelier de transfert technologique, trouve le dossier intéressant et conseille la BPI. Le dossier est donc déposé à la BPI. Bien sûr, cela ne produit aucune réponse, malgré les relances, à ce jour.

Les ingénieurs du tokamak de Cadarache le reçoivent à trois reprises. La physique des accélérateurs n’étant pas leur domaine, ils font appel à un chercheur du CNRS, celui-là même dont l’institution jugeait qu’aucun laboratoire n’était compétent.

Et là, pour une fois, quelque chose se passe. Ils opposent une objection sérieuse, la seule du parcours : il y a des pertes par interaction entre ions, ces transferts de quantité de mouvement sans contact qui font qu’un plasma se vide de son énergie plus vite qu’il n’en produit. C’est le problème central des tokamaks, dont le mouvement est isotrope et lent, et c’est la raison pour laquelle ils chauffent comme ils peuvent et confinent avec des bobines refroidies à des températures d’hélium liquide. Il leur répond par une note, puis par une seconde, en montrant qu’en repartant des équations qui régissent le phénomène et en jouant sur la géométrie du cœur, une partie du problème peut être contournée. Six notes de calcul existent désormais, quatre côté CNRS et deux côté CEA (toutes en diffusion restreinte donc pas publiables actuellement).

La conclusion des ingénieurs de Cadarache (après plusieurs semaines de silence et un appel qu’il doit là encore passer lui-même) est que le projet leur semble pertinent mais l’aspect accélérateur les dépasse. Le CEA ne mettra pas un centime, et notre ingénieur devrait se tourner vers Tesla pour trouver les 100 à 300.000 euros du prototype. Eh oui, magie de l’administration française : le premier organisme nucléaire français renvoie un brevet français vers un constructeur automobile américain, des fois que.

La DGA, saisie via le guichet unique sur recommandation d’Aerospace Valley, répond que la souveraineté énergétique ne relève pas de ses prérogatives, y compris sous la forme d’un réacteur portatif de 80 kW. D’autres rendez-vous, sur des projets connexes, lui apprennent la raison de fond : les subventions sont intégralement fléchées vers l’intelligence artificielle et le quantique. Les autres attendront.

Il change alors de stratégie et ramène ses trois projets à un unique banc de test à très bas coût, censé valider l’ensemble de ses hypothèses. Le programme européen d’aide aux startups juge qu’il est trop tôt pour financer un banc de test, et préfère attendre… qu’il soit construit.

Total étudie sa candidature au programme énergie-ON et le déclare non éligible. Comme son dispositif est également utilisable pour la prospection minière à bas coût, il demande à parler aux ingénieurs concernés. On lui répond qu’on ne sait pas s’il y en a.

L’ONERA se montre intéressé pour les applications défense et spatial, et évoque la possibilité de faire passer le sujet en thèse pour qu’il avance enfin. Mais plusieurs mois plus tard, le dossier est toujours au point mort.

Reste EDF, dont le seul point d’entrée identifié est le programme EDF Pulse. Contacté quelques années auparavant, l’ingénieur n’obtient aucune réponse. Un cadre croisé sur LinkedIn lui conseille d’insister. Il revient avec un nouveau dossier, le cœur n’ayant jamais cessé d’être développé entre-temps. Il obtient enfin un échange avec deux ingénieurs, un retour positif, et des félicitations pour le travail accompli. Il aura donc fallu trois ans pour obtenir un rendez-vous, dont la conclusion est qu’EDF n’accompagne pas ce niveau de maturité et n’est de toutes façons pas intéressé par les technologies transverses en matière de fusion.

Et puis bon, parler énergie à EDF, quelle drôle d’idée.

L’épilogue vient d’un banquier. Un ami lui fait rencontrer un agent de la Caisse d’épargne passionné d’investissements stratégiques et souverains, à qui l’on avait interdit d’investir dans les drones en 2020 et qui en a gardé de l’énergie à revendre (si vous avez l’impression que ce schéma semble se répéter en France un peu partout, avec obstination, ne vous inquiétez pas, ce n’est qu’une impression. En réalité, tout va bien, la Starteupe Néchion s’accommode fort bien de ces petits soubresauts).

L’homme est intéressé, cherche des débouchés, et finit par avouer l’essentiel : en France, trouver un investissement pour un prototype à moins d’un million d’euros est presque impossible. Trop gros pour la subvention, trop petit pour le fonds. C’est une vallée de la mort de l’investissement.

C’est le chiffre qu’il faut retenir. Pas un milliard, pas cent millions. Entre 100 et 300.000 euros, pour un banc modulaire dont le critère de succès tient en une ligne (le taux de production de neutrons post-fusion), et dont le critère d’échec tient dans la même ligne : un rendement trop faible malgré l’optimisation des paramètres optiques, et on peut passer à autre chose.

Dix ans de travail, un brevet validé, une sanction disciplinaire, une reconnaissance écrite de propriété intellectuelle, six notes de calcul dont deux du CEA, un avis favorable de la SATT, et une douzaine d’institutions qui trouvent toutes le dossier pertinent sans qu’aucune ne dispose du budget qu’une campagne de communication interne crame sans sourciller.

Tout reste à faire dans le nucléaire. C’est une science jeune, et encore pleine de promesses. Mais apparemment, peu s’en rendent compte en France.

Et puis bon, il y a une statue à Saint-Céré.