{"id":38075,"date":"2024-11-24T18:11:17","date_gmt":"2024-11-24T18:11:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/djibouti\/politique\/nucleaire-modele-reduit-lenvol"},"modified":"2024-11-24T19:19:50","modified_gmt":"2024-11-24T19:19:50","slug":"nucleaire-modele-reduit-lenvol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/djibouti\/toutes-les-actualites\/nucleaire-modele-reduit-lenvol","title":{"rendered":"Nucl\u00e9aire mod\u00e8le r\u00e9duit : l’envol ?"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Djibouti. <\/strong><\/span>On les appelle – petits re\u0301acteurs modulaires – (small modular reactors, SMR) et \u00ab\u00a0re\u0301acteurs modulaires avance\u0301s\u00a0\u00bb (advanced modular reactors, AMR). Pourquoi modulaires ? Parce qu\u2019ils peuvent e\u0302tre utilise\u0301s seuls ou en grappes, selon les besoins: production de chaleur ou d\u2019e\u0301lectricite\u0301, dessalement d\u2019eau de mer, propulsion de cargos. Les SMR sont en quelque sorte des versions re\u0301duites des re\u0301acteurs actuels, alors que les AMR font appel a\u0300 d’autres concepts, pour certains expe\u0301rimente\u0301s depuis des de\u0301cennies.<\/p>\n

Tous ont en commun de produire de l’e\u0301nergie par fission: il s’agit de bombarder avec des neutrons de gros noyaux fissiles par exemple ceux de l’uranium 235 afin qu’ils se scindent en noyaux plus petits tout en libe\u0301rant de la chaleur et d’autres neutrons, qui a\u0300 leur tour provoqueront des fissions. Et tous visent une se\u0301curite\u0301 passive: ils doivent s’arre\u0302ter sans intervention exte\u0301rieure en cas d’accident ou de coupure d’alimentation.<\/p>\n

Dix a\u0300 cent fois moins puissants que les re\u0301acteurs actuels qui fournissent entre 900 et biento\u0302t, pour l’EPR de Flamanville, 1.650 me\u0301gawatts d’e\u0301lectricite\u0301 (MWe, ou me\u0301gawatts e\u0301lectriques), SMR et AMR pourraient, de\u0300s la de\u0301cennie prochaine, e\u0302tre produits par centaines, voire milliers, par assemblage de composants fabrique\u0301s en se\u0301rie, en usine, au lieu d’e\u0302tre construits sur site comme les re\u0301acteurs actuels. C’est en tout cas ce qu’espe\u0300rent les dizaines de start-up qui se sont lance\u0301es dans l’aventure ces dernie\u0300res anne\u0301es, notamment aux E\u0301tats-Unis et en Europe, avec le soutien des pouvoirs publics et des acteurs du capital-risque.<\/p>\n

Car l’enjeu est de taille. Des pans entiers de l’industrie pourraient avantageusement utiliser une e\u0301nergie d’origine nucle\u0301aire produite au plus pre\u0300s de leurs installations. SMR et AMR constitueraient en outre un atout pour les pays qui ne disposent pas de vastes re\u0301seaux de distribution e\u0301lectrique et pourraient ainsi s’e\u0301lectrifier a\u0300 moindre cou\u0302t. Et, partout, ils seraient un avantage en matie\u0300re d’efficacite\u0301 e\u0301nerge\u0301tique, puisqu’une grande partie d’entre eux sont conc\u0327us pour produire non seulement de l’e\u0301lectricite\u0301 mais aussi de la chaleur, indispensables a\u0300 de nombreux processus industriels.<\/p>\n

Des petits re\u0301acteurs nucle\u0301aires de\u0301die\u0301s a\u0300 la production de chaleur<\/b><\/p>\n

Arre\u0302tons-nous un instant sur le fonctionnement d’un re\u0301acteur nucle\u0301aire classique. Il fonctionne a\u0300 une tempe\u0301rature relativement basse (environ 320 \u00b0C) et utilise des neutrons dits \u00ab\u00a0lents\u00a0\u00bb: en entrant en collision avec un mode\u0301rateur ge\u0301ne\u0301ralement l’eau sous pression du circuit primaire de chaleur, les neutrons ce\u0300dent a\u0300 celui-ci une partie de leur e\u0301nergie, ce qui les freine a\u0300 une vitesse d’environ 2 km\/s. Sans ce ralentissement, ils ne pourraient provoquer efficacement de nouvelles fissions. L’uranium naturel, \u00ab\u00a0carburant\u00a0\u00bb du re\u0301acteur, contenant moins de 1 % d’uranium 235, forme fissile de cet e\u0301le\u0301ment, il faut en enrichir la concentration, entre 3 % et 5 %.<\/p>\n

Mais seule une partie en est consomme\u0301e. Le combustible usage\u0301 contient encore de l’uranium 235, de l’uranium 238, et toute une se\u0301rie d’e\u0301le\u0301ments produits dans le re\u0301acteur. Autant de composants traite\u0301s comme des de\u0301chets, mais qui contiennent encore beaucoup d’e\u0301nergie: pre\u0300s de 99 % de l’e\u0301nergie nucle\u0301aire de de\u0301part ! Un vrai gaspillage.<\/p>\n

Les re\u0301acteurs classiques engendrent une autre forme de gaspillage, de chaleur cette fois. En effet, le rendement final de conversion en e\u0301lectricite\u0301 ne de\u0301passe gue\u0300re les 35 %. Autrement dit, pre\u0300s des deux tiers de la chaleur libe\u0301re\u0301e dans le re\u0301acteur sont perdus, le plus souvent rejete\u0301s dans l’environnement. Sur les 440 centrales en activite\u0301 dans le monde, une quarantaine seulement sont e\u0301quipe\u0301es d’un dispositif de re\u0301cupe\u0301ration de chaleur, ce qu’on appelle la coge\u0301ne\u0301ration production conjointe d’e\u0301lectricite\u0301 et de chaleur. Or, nous l’avons e\u0301voque\u0301, de nombreux proce\u0301de\u0301s industriels utilisent surtout de la chaleur, aujourd’hui issue le plus souvent de la combustion d’hydrocarbures, et notamment du gaz. Remplacer par exemple des bru\u0302leurs a\u0300 gaz par de l’e\u0301lectricite\u0301 me\u0302me de\u0301carbone\u0301e pour chauffer des fours repre\u0301senterait un immense ga\u0302chis. Un petit re\u0301acteur nucle\u0301aire de\u0301die\u0301 directement a\u0300 la production de chaleur serait beaucoup plus efficace.<\/p>\n

La quasi-totalite\u0301 des projets de re\u0301acteurs modulaires a\u0300 l’e\u0301tude dans le monde misent donc sur la production de chaleur ou la coge\u0301ne\u0301ration. En France, pas moins de onze dossiers ont e\u0301te\u0301 se\u0301lectionne\u0301s dans le cadre de l’appel d’offres \u00ab\u00a0re\u0301acteurs nucle\u0301aires innovants\u00a0\u00bb lance\u0301 en 2022 par la Banque publique d’investissements (BPI France) dans le cadre du programme d’investissement France 2030, et dote\u0301 d’un milliard d’euros. Deux d’entre eux concernent la fusion nucle\u0301aire, neuf la fission.<\/p>\n

Parmi ces derniers, le projet Nuward d’EDF s’e\u0301tait vu octroyer la part du lion, 500 millions d’euros. Mais l’industriel a annonce\u0301, en juillet dernier, qu’il jetait l’e\u0301ponge, en raison de retards qui risquaient d’avantager la concurrence. Restent donc huit start-up sur les rangs, qui recevront chacune, dans un premier temps, entre 5 et 32 millions d’euros. Une amorce seulement, puisque chaque premier exemplaire de ces re\u0301acteurs modulaires devrait cou\u0302ter de 300 millions a\u0300 plus d’un milliard d’euros. Une fois lance\u0301e la production en se\u0301rie, les industriels espe\u0300rent diviser ce montant par deux ou par trois.<\/p>\n

Un combustible confine\u0301 dans des billes d’un millime\u0300tre de diame\u0300tre<\/b><\/p>\n

Les projets de SMR diffe\u0300rent par le choix de leur combustible, de leur caloporteur le fluide qui re\u0301cupe\u0300re la chaleur produite dans le c\u0153ur du re\u0301acteur et l’achemine au-dehors ou encore de leur mode\u0301rateur. Parmi les de\u0301fenseurs de la filie\u0300re a\u0300 uranium enrichi, on trouve Calogena. Son SMR entend alimenter des re\u0301seaux de chauffage urbain avec une eau a\u0300 100 \u00b0C. C’est un re\u0301acteur de type piscine: l’eau assure le refroidissement du c\u0153ur, la mode\u0301ration, et sert de barrie\u0300re contre les radiations.<\/p>\n

Dans le projet de Calogena, elle n’est pas pressurise\u0301e, ce qui permet de simplifier et fiabiliser le fonctionnement du re\u0301acteur dans les centrales classiques, la pression du circuit primaire, indispensable pour que l’eau n’entre pas en e\u0301bullition, atteint 155 fois la pression atmosphe\u0301rique, ce qui engendre des risques de pannes supple\u0301mentaires. En cas de coupure d’alimentation, a piscine pourra refroidir le re\u0301acteur pendant sept jours sans intervention humaine.<\/p>\n

De son co\u0302te\u0301, Jimmy Energy mise sur un AMR base\u0301 sur un combustible innovant de\u0301veloppe\u0301 aux E\u0301tats-Unis, le Triso. Il s’agit d’un uranium hautement enrichi a\u0300 pre\u0300s de 20 % pour maximiser l’autonomie de fonctionnement (dix ans sans rechargement). Le combustible est confine\u0301 dans de petites billes d’un millime\u0300tre enrobe\u0301es de carbure de silicium qui leur confe\u0300re une re\u0301sistance exceptionnelle a\u0300 la pression et a\u0300 la tempe\u0301rature: elles supportent sans dommage trois cents heures d’exposition a\u0300 1.800 \u00b0C. \u00ab\u00a0Selon nos simulations, en cas d’accident, une personne situe\u0301e a\u0300 dix me\u0300tres du re\u0301acteur serait, au pire, expose\u0301e a\u0300 une dose infe\u0301rieure a\u0300 celle rec\u0327ue lors d’un scanner me\u0301dical\u00a0\u00bb, explique Antoine Guyot, cofondateur et PDG de Jimmy Energy.<\/p>\n

Outre une su\u0302rete\u0301 ame\u0301liore\u0301e, le Triso permet d’augmenter sensiblement la tempe\u0301rature de fonctionnement du re\u0301acteur et donc le rendement de conversion de chaleur en e\u0301lectricite\u0301. L’entreprise ne trai\u0302ne pas: elle a grille\u0301 la politesse aux autres laure\u0301ats de France 2030 en soumettant de\u0300s ce printemps deux demandes de construction d’installations nucle\u0301aires a\u0300 l’Autorite\u0301 de su\u0302rete\u0301 nucle\u0301aire (ASN). A\u0300 noter que le Triso sera e\u0301galement utilise\u0301 par Blue Capsule, autre start-up franc\u0327aise qui vise la fourniture de chaleur a\u0300 tre\u0300s haute tempe\u0301rature (700 \u00b0C) pour produire de l’hydroge\u0300ne sans e\u0301mission de CO2 et d’autres produits chimiques.<\/p>\n

Le MOX, un assemblage issu du recyclage du combustible nucle\u0301aire<\/b><\/p>\n

Les autres laure\u0301ats de France 2030 misent quant a\u0300 eux sur un me\u0301lange de plutonium et d’actinides mineurs (les e\u0301le\u0301ments radioactifs qui ont la dure\u0301e de vie la plus longue) extraits des combustibles classiques usage\u0301s, souvent associe\u0301 a\u0300 de l’uranium appauvri re\u0301sidu du processus d’enrichissement. C’est ce que l’on appelle le MOX, qui ge\u0301ne\u0300re des de\u0301chets moins encombrants et dangereux que ceux de l’uranium 235. Compte tenu des re\u0301serves de de\u0301chets qu’elle de\u0301tient de\u0301ja\u0300, la France pourrait, avec le MOX, assurer sa production e\u0301lectrique actuelle pendant des milliers d’anne\u0301es, sans extraire le moindre gramme de minerai !<\/p>\n

Le MOX suppose un fonctionnement bien diffe\u0301rent des re\u0301acteurs. Car le noyau d’uranium 238 n’est pas fissile, mais fertile. Ce qui signifie qu’il peut capturer un neutron pourvu que celui-ci posse\u0300de assez d’e\u0301nergie pour pe\u0301ne\u0301trer dans le noyau et le transformer en plutonium 239, qui est, lui, fissile. C’est ce que l’on appelle les neutrons rapides, qui se de\u0301placent a\u0300 environ 20.000 km\/s. Plus question d’utiliser un mode\u0301rateur, et donc de refroidir les c\u0153urs avec de l’eau. Il faut se tourner vers d’autres mate\u0301riaux, comme le sodium ou le plomb liquide. C’est ce qu’avait fait la France avec Superphenix (1.240 MWe), associant MOX sous forme solide, neutrons rapides et refroidissement au sodium liquide, qui a fonctionne\u0301 de 1985 a\u0300 1996, puis avec Astrid, un projet de re\u0301acteur plus petit lance\u0301 en 2010 et abandonne\u0301 en 2019 en raison de son cou\u0302t.<\/p>\n

La combinaison de MOX solide et d’un refroidissement au sodium a toujours ses adeptes. C’est le cas d’Hexana, une start-up ne\u0301e sous l’e\u0301gide du CEA, ou d’Otrera. Newcleo s’appuiera e\u0301galement sur du MOX solide, avec cette fois un caloporteur en plomb liquide. Une technologie de\u0301veloppe\u0301e en URSS dans les anne\u0301es 1960 pour propulser des sous-marins nucle\u0301aires. \u00ab\u00a0Un re\u0301acteur au plomb supporte sans proble\u0300me une tempe\u0301rature de 700 \u00b0C et, gra\u0302ce a\u0300 des phe\u0301nome\u0300nes de contre-re\u0301actions, les re\u0301actions nucle\u0301aires s’arre\u0302tent d’elles-me\u0302mes avant d’atteindre cette tempe\u0301rature. Il n’y a donc pas fusion du combustible ni e\u0301bullition du plomb\u00a0\u00bb, explique le fondateur de Newcleo, Stefano Buono. Au pire, la majorite\u0301 des substances radioactives seraient pie\u0301ge\u0301es dans le plomb.<\/p>\n

L’entreprise, qui a de\u0301ja\u0300 leve\u0301 400 millions d’euros, veut investir 3 milliards en France pour une usine de MOX et un re\u0301acteur de 30 MWe, qui pourra e\u0301galement faire de la coge\u0301ne\u0301ration. Newcleo espe\u0300re une mise en service au de\u0301but des anne\u0301es 2030.<\/p>\n

Un acce\u0301le\u0301rateur de particules pour \u00ab\u00a0transmuter\u00a0\u00bb les de\u0301chets radioactifs<\/b><\/p>\n

De son co\u0302te\u0301, Naarea emprunte une autre voie pour son re\u0301acteur de 40 MWe (80 MW thermiques). Le c\u0153ur a\u0300 700 \u00b0C contiendra un me\u0301lange de sels fondus a\u0300 base de sodium, de plutonium et d’actinides mineurs, et d’un peu d’uranium appauvri. Cette technologie, teste\u0301e aux E\u0301tats-Unis dans les anne\u0301es 1950, sera aussi utilise\u0301e par Stellaria, autre e\u0301manation du CEA. \u00ab\u00a0Nous utilisons des neutrons rapides\u00a0\u00bb, explique Jean-Luc Alexandre, cofondateur et patron de Naarea. Le rendement de conversion e\u0301lectrique atteindra 50 %.<\/p>\n

Naarea a multiplie\u0301 les partenariats, notamment avec le Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble, et cofonde\u0301 un laboratoire de\u0301die\u0301 aux sels fondus avec le CNRS, a\u0300 Orsay. \u00ab\u00a0Nous visons une mise en service en 2029 et une introduction sur le marche\u0301 un an plus tard\u00a0\u00bb, explique Jean-Luc Alexandre. Quant au franco-ne\u0301erlandais Thorizon, il planche sur une combinaison de combustible liquide associant du thorium aux matie\u0300res issues du retraitement des de\u0301chets nucle\u0301aires.<\/p>\n

Une start-up suisse, Transmutex, explore quant a\u0300 elle une voie ine\u0301dite. Elle tente en effet de concre\u0301tiser le re\u0302ve de Carlo Rubbia, prix Nobel de physique: utiliser un acce\u0301le\u0301rateur de particules pour \u00ab\u00a0transmuter\u00a0\u00bb les de\u0301chets et s’en de\u0301barrasser. Un acce\u0301le\u0301rateur de particules cre\u0301e un faisceau de protons a\u0300 tre\u0300s haute e\u0301nergie qui sont transforme\u0301s en neutrons dans le c\u0153ur du re\u0301acteur, ou\u0300 ils bombardent le combustible, me\u0301lange de de\u0301chets nucle\u0301aires et de thorium. L’ensemble est refroidi au plomb. \u00ab\u00a0Il suffit de couper l’alimentation pour que la re\u0301action s’arre\u0302te instantane\u0301ment\u00a0\u00bb, explique Franklin Servan-Schreiber, patron de Transmutex. Une premie\u0300re installation est pre\u0301vue pour 2035.<\/p>\n

Toutes ces start-up s’imaginent chambouler l’industrie nucle\u0301aire. Reste a\u0300 savoir si elles auront les reins assez solides pour mener leurs projets a\u0300 terme.<\/p>\n

Se\u0301curite\u0301: des proce\u0301dures acce\u0301le\u0301re\u0301es, mais pas ba\u0302cle\u0301es<\/b><\/p>\n

La France a adopte\u0301, en juin 2023, une loi d’acce\u0301le\u0301ration des proce\u0301dures lie\u0301es a\u0300 la construction de nouvelles installations nucle\u0301aires. Mais aussi innovants soient-ils, les re\u0301acteurs modulaires devront re\u0301pondre a\u0300 toutes les exigences de l’Autorite\u0301 de su\u0302rete\u0301 nucle\u0301aire (ASN). \u00ab\u00a0Nous ne partons pas de rien, explique Philippe Dupuy, responsable de la mission Re\u0301acteurs innovants de l’ASN. Toutes ces technologies ont e\u0301te\u0301 expe\u0301rimente\u0301es a\u0300 divers niveaux d’avancement.\u00a0\u00bb Une premie\u0300re phase permet aux parties de prendre langue, avant une se\u0301rie de re\u0301unions the\u0301matiques sur les diffe\u0301rents aspects des projets. \u00ab\u00a0On s’assure de la maturite\u0301 du dossier et de la capacite\u0301 de l’entreprise a\u0300 disposer des ressources pour le faire avancer.\u00a0\u00bb Puis la su\u0302rete\u0301 du re\u0301acteur est e\u0301tudie\u0301e. Enfin, l’ASN instruit la demande de cre\u0301ation de l’installation.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Une e\u0301tape qui prend au minimum trois ans pour le premier exemplaire d’un nouveau re\u0301acteur, pre\u0301vient Philippe Dupuy. Une fois la construction acheve\u0301e, il reste a\u0300 obtenir une autorisation de mise en service, pour laquelle on s’assure que tout a e\u0301te\u0301 re\u0301alise\u0301 selon les exigences de su\u0302rete\u0301.\u00a0\u00bb Soit une anne\u0301e supple\u0301mentaire… Dans ces conditions, peut-on envisager qu’un re\u0301acteur innovant puisse commencer a\u0300 fonctionner de\u0300s 2026, comme certains l’espe\u0300rent ? \u00ab\u00a0On imagine mal que cela puisse se faire avant 2030, tempe\u0300re Philippe Dupuy. Ce n’est pas parce qu’un re\u0301acteur est petit qu’il est inoffensif. Nous ne ba\u0302clerons pas les instructions.\u00a0\u00bb<\/p>\n

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Africa-Press – Djibouti. On les appelle – petits re\u0301acteurs modulaires – (small modular reactors, SMR) et \u00ab\u00a0re\u0301acteurs modulaires avance\u0301s\u00a0\u00bb (advanced modular reactors, AMR). Pourquoi modulaires ? Parce qu\u2019ils peuvent e\u0302tre utilise\u0301s seuls ou en grappes, selon les besoins: production de chaleur ou d\u2019e\u0301lectricite\u0301, dessalement d\u2019eau de mer, propulsion de cargos. 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