11. Les start-up du nucléaire connaissent leurs classiques - Sfen

11. Les start-up du nucléaire connaissent leurs classiques

Publié le 24 novembre 2022 - Mis à jour le 5 janvier 2023

Les projets portés par les quelque 70 start-up nucléaires dans le monde s’inscrivent dans le prolongement de filières de réacteurs dont les premières réalisations, expérimentales ou prototypes, remontent aux années 1950 et 1960.

L’histoire de chaque filière de réacteur jusqu’aux projets d’aujourd’hui est riche d’enseignements sur la diversité des voies par lesquelles l’énergie nucléaire s’est développée. L’élan que connaissent les SMR et les AMR a lui  aussi été marqué par les grands événements qui ont jalonné le développement de l’énergie nucléaire et en particulier les accidents qui ont conduit à développer de nombreuses innovations. Pour les filières de 4e génération, l’engouement vient aussi de la stimulation des recherches dans le cadre multinational du Forum international Génération-IV1 lancé en 2000.

Réacteurs à eau sous pression (REP) ou à eau bouillante (REB)

Les projets de  réacteurs à eau de petite ou moyenne puissance proposés par des start-up sont en majorité issus des grands acteurs de l’électronucléaire actuel (laboratoires nationaux ou industrie). Née dans la seconde moitié des années 1950 pour assurer la propulsion des sous-marins nucléaires, la filière REP a été rendue possible par la maîtrise de l’enrichissement de l’uranium, son essor tenant à la sûreté et la compétitivité de cette technologie.  Cela en fait encore aujourd’hui la filière très majoritaire de la production électronucléaire mondiale, avec les réacteurs à eau bouillante (REB) qui en sont dérivés.

Il en résulte trois composantes essentielles. D’abord, les réacteurs de 300 à 600 MWe qui représentent environ un quart des 440 réacteurs en exploitation dans le monde. Puis, les réacteurs de 1 000 MWe construits dans les  années 1970, reconnus pour leur capacité d’adaptation à une grande diversité de réseaux électriques. Enfin, les réacteurs de 1 600 MWe adaptés aux réseaux électriques de forte puissance très interconnectés. Plusieurs dizaines de réacteurs contribuent au demeurant, en marge de leur production de puissance, à la fourniture de chaleur à des réseaux de chauffage urbains dans des pays exposés à des hivers froids (Russie, République  chèque, Slovaquie, Suède, Suisse, etc.) ou à des stations de dessalement d’eau de mer (Japon, Inde). Dans ce contexte, l’intérêt pour des projets de REP et REB modulaires de faible puissance est né à la fois de la volonté de limiter les risques de dépassement de délais et de coûts de construction des grands réacteurs de 3e génération et du besoin d’un soutien de la propulsion nucléaire navale par l’entretien de compétences et l’ouverture d’un  nouveau marché pour les technologies dérivées.

L’approche modulaire doit permettre d’accroître la part de fabrication en usine avec des gains de temps, de coûts (fabrication en série) et de qualité. Elle vise aussi à faciliter le  remplacement de centrales à charbon en fin de vie et à proposer une offre de réacteurs adaptée aux pays dotés de réseaux électriques de petite puissance. L’approche modulaire appelle une exigence de simplification des  systèmes et un effort de mutualisation des services entre modules installés sur un même site pour compenser la perte d’économie d’échelle. Cette approche suscite un grand intérêt pour les projets les plus avancés, comme  NuScale (50-77 MWe), Holtec (160 MWe), BWRX-300 (300 MWe)… Mais les perspectives de marché pour ce nucléaire d’un nouveau type restent à consolider.

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Par Frank Carré, conseiller scientifique de la Direction des énergies au CEA

Photo I I Légende : Bill Gates a créé la société Terrapower, qui développe le réacteur rapide à sels fondus Natrium.

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