L’évolution du secteur nucléaire constitue l’un des enjeux majeurs des années à venir, pour la production d’une énergie propre et durable. Partout dans le monde, les efforts se multiplient pour innover, rénover ou construire de nouveaux réacteurs face à une demande toujours croissante en électricité.
Lors de la COP 28, 22 pays ont signé une déclaration appelant à tripler les capacités de production d’énergie nucléaire entre 2020 et 2050, afin de réduire la dépendance au pétrole, au gaz et au charbon. De leur côté, les géants de la technologie comme Microsoft, Google et Amazon investissent massivement dans ce secteur, alors que l’explosion de l’IA nécessite une énergie colossale pour les datacenters.
La MIT Technology Review nous propose une analyse des avancées en matière nucléaire qui devraient voir le jour dans les années à venir.
Réacteurs de quatrième génération
“Nous voyons des réacteurs sur papier devenir de vrais réacteurs», a déclaré Patrick White, directeur de recherche à la Nuclear Innovation Alliance, un groupe de réflexion à but non lucratif. Un grand pas devrait en effet être franchi dans l’utilisation de nouveaux matériaux de refroidissement. Les réacteurs nucléaires actuels fonctionnent avec de l’uranium comme combustible et de l’eau comme caloporteur.
Les réacteurs avancés dits de « génération IV », en cours de développement dans le monde, proposent d’utiliser des versions plus enrichies d’uranium ainsi que des sels fondus ou des métaux comme le plomb comme caloporteur.
Aux États-Unis, l’Argonne National Laboratory mène des recherches sur ces réacteurs nucléaires de génération IV, notamment les réacteurs rapides refroidis au sodium (SFR), plus sûrs, plus efficaces et produisant moins de déchets. Selon Interesting Engineering, ils utilisent un dispositif de test, THETA, pour simuler des conditions réelles, permettant ainsi de progresser vers des réacteurs plus efficaces.
Plusieurs sociétés américaines devraient mener ces recherches. C’est le cas de la société Kairos Power, qui a obtenu un permis pour construire son premier réacteur rapide refroidi au sodium, qui devrait voir le jour dans les années à venir.
-Toutefois, les progrès ne sont pas uniquement visibles aux États-Unis. La Chine travaille actuellement – en plus de la construction de réacteurs conventionnels – sur une nouvelle gamme de réacteurs refroidis à l’hélium, capables d’atteindre des températures supérieures à 1 500°C.
Maximiser la capacité des réacteurs existants
Au-delà des nouvelles constructions, l’un des enjeux majeurs des années à venir est de valoriser les centrales nucléaires existantes. Dans les pays bénéficiant déjà de centrales nucléaires anciennes, la tendance est à l’extension des autorisations.
“Même si de nombreuses centrales électriques construites au XXe siècle étaient initialement autorisées à fonctionner pendant 40 ans, il n’y a aucune raison pour que nombre d’entre elles ne puissent pas fonctionner plus longtemps si elles sont correctement entretenues et si certains équipements sont remplacés.», argumente la MIT Technology Review.
Certains pays comme la France et l’Espagne ont récemment prolongé les licences de leurs réacteurs en exploitation au-delà de leurs 40 années initiales. Ces expansions devraient se poursuivre et, dans les prochaines années, davantage de réacteurs pourraient être reloués aux États-Unis pour une durée de vie pouvant atteindre 80 ans.
Autre point d’intérêt : la réouverture des centrales fermées pour raisons économiques. Aux Etats-Unis, plusieurs centrales sont ciblées comme celle de Palisades dans le Michigan, celle de Duane Arnold Energy Center dans l’Iowa ou encore celle de Three Mile Island en Pennsylvanie qui devrait redémarrer d’ici 2028 selon le propriétaire du site.
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