4/5 – Réacteur offshore : une énergie nucléaire économique et flexible - Sfen

4/5 – Réacteur offshore : une énergie nucléaire économique et flexible

Publié le 30 juin 2015 - Mis à jour le 28 septembre 2021
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Avec 73 réacteurs en construction dans le monde, l’industrie nucléaire connaît une croissance modérée. Mais une expansion plus dynamique est nécessaire pour jouer un rôle significatif dans la lutte contre le changement climatique. 

L’Electric Power Research Institute (EPRI) a estimé que 150 à 200 réacteurs nucléaires, produisant chacun 1 000 MWe, seraient nécessaires pour produire suffisamment d’électricité permettant la conversion de l’ensemble du parc automobile et de camions légers américains vers des véhicules hybrides « plug-in » et débarrasser efficacement le pays de sa dépendance au pétrole, tout en réduisant considérablement les émissions de gaz à effet de serre. La chaleur nucléaire peut aussi être utilisée pour convertir de la biomasse en biocarburant : si tout le combustible liquide utilisé pour le transport aux États-Unis provenait de la biomasse (déchets de maïs, de pommes de terre…), l’énergie nécessaire produite par des centrales nucléaires (sous forme de vapeur à basse température) serait d’environ 260 GWt. Les chiffres sont ambitieux, mais pas irréalistes, puisque le parc nucléaire américain actuel comprend 100 réacteurs (~100 GWe ou ~300 GWt) construits en seulement 20 ans. Mais, plusieurs difficultés subsistent.

Le coût en capital du nucléaire est élevé, en raison des nombreux composants à haute pression et des structures lourdes, nécessitant de grandes quantités de béton, d’acier et de câblages pour la construction. Les réacteurs GEN3+ demandent un capital initial de 3 à 4 Mds USD pour 1 000 MWe installés et 5 à 7 ans de construction.  Ces délais entraînent également des intérêts intercalaires élevés pendant la construction, augmentant le coût de 30 à 40 % et donc le risque financier. L’impératif de réduction du coût en capital devrait inciter de nouveaux projets de réacteurs plus simples, avec une puissance unitaire maximale, une grande modularité permettant un maximum de constructions en usine et un minimum de constructions et de déclassement sur site. La durée de la construction jusqu’à la mise en service doit être limitée à 3 ou 4 ans.

En dépit de l’excellent bilan de sûreté de l’industrie nucléaire, en particulier américaine, la perception de la sûreté des centrales reste négative dans le public et les gouvernements de certains pays, comme le Japon et l’Allemagne depuis l’accident de Fukushima. L’acceptabilité sociale du nucléaire signifie pour l’industrie qu’elle doit atteindre un niveau de sûreté et de robustesse encore plus élevé. Le risque d’accident causé par des phénomènes naturels extrêmes (séismes, grands tsunamis, tornades, incendies et inondations) doit être réduit et la contamination des terres à la suite d’accidents graves être très faible.

L’implantation de grandes infrastructures industrielles à proximité de zones très peuplées devient de plus en plus difficile (syndrome NIMBY1). Les centrales nucléaires ne font pas exception. Près de 50 % de la population mondiale vivant dans une bande côtière de 100 km de large, les centrales nucléaires doivent être construites près des côtes, où tous les clients ne vivent pas et hors des zones où les usages résidentiels, récréatifs ou commerciaux sont préférables.

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Par Jacopo Buongiorno, Jake Jurewicz, Mickael Golay, Neil Todreas, Nuclear Science and Engineering Dpt, MIT