États-Unis : l’enrichissement d’uranium par laser touche presqu’à son but

Le 22 octobre 2025, Global Laser Enrichment (GLE) a annoncé que sa technologie d’enrichissement d’uranium par laser a atteint le niveau 6 (sur 9) de maturité technologique, suite à la réussite de son programme de démonstration. L’entreprise attend dorénavant l’octroi d’une licence par la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis (NRC) pour son usine à portée commerciale sur le site de Paducah dans le Kentucky.

L’enrichissement de l’uranium est l’une des grandes étapes du cycle du combustible. Elle consiste à augmenter la part en uranium 235 – l’élément fissile – dans l’uranium naturel qui sera utilisé ultérieurement dans les pastilles de combustible. En France et dans le reste du monde, elle est communément effectuée soit par centrifugation (à l’usine Georges Besse II en France) soit par diffusion gazeuse.

Une stratégie plus économe

Une troisième méthode propose, selon ses concepteurs, une alternative plus performante et moins énergivore : l’enrichissement par laser. La technologie Silex (Separation of Isotopes by Laser Excitation), dont Global Laser Enrichment (GLE) est le titulaire exclusif de la licence, est l’une des plus prometteuses dans le domaine et a récemment franchi des jalons importants. GLE est détenue à parts quasi-égales entre la société australienne Silex Systems Ltd (51 %) et l’entreprise canadienne Cameco (49 %).

De la même manière que pour les autres procédés, l’enrichissement par laser consiste à augmenter la part en U235, d’un taux de l’ordre de 0,7 % dans l’uranium naturel à 3 à 5 % pour le combustible (voire plus pour l’Haleu). Ici, des faisceaux lasers ciblent, avec des longueurs d’onde lumineuses précises, l’isotope et provoquent sa ionisation : l’excitation laser provoquée modifie les propriétés de l’U235. De cette façon, il se distingue facilement de l’uranium 238, l’autre élément présent dans l’uranium naturel, et peut être séparé avec une grande précision.

Déblocage du niveau 6

L’échelle de niveau de maturité technologique (TRL) a été conçue par la Nasa dans les années 1970 pour certifier de l’état de maturité d’une technologie. Elle possède neuf niveaux allant des principes de base observés (TRL-1) à un système réel éprouvé dans un environnement opérationnel (TRL-9). Cette classification est utilisée par de nombreuses organisations, notamment pour structurer les programmes de soutien à la recherche et à l’innovation.

GLE a annoncé, le 22 octobre 2025, que sa technologie d’enrichissement de l’uranium par laser de nouvelle génération a atteint le niveau 6 de la classification. Elle a pour cela engagé un programme de démonstration du procédé à grande échelle, qu’elle a débuté en mai 2025 à son usine Test Loop localisée à Wilmington en Caroline du Nord.

Plus de quatre mois après, la société a récolté des données de performance exhaustives qui se veulent très rassurantes. Celles-ci ont par la suite été envoyées à un organisme indépendant – un fournisseur de technologies de premier plan du classement Fortune 1000 œuvrant dans les secteurs de la défense nationale et des infrastructures mondiales – qui les a validées. GLE a ainsi pu atteindre le niveau TRL-6, en accord avec le Guide d’évaluation de la préparation technologique du Département de l’énergie des États-Unis.

Un déploiement commercial sur la bonne voie

« En clair, cette validation indépendante signifie que GLE a démontré la performance d’un système intégré à grande échelle dans des conditions opérationnelles pertinentes et que notre calendrier de déploiement commercial initial est réalisable », a déclaré Stephen Long, PDG de GLE. La technologie est donc éprouvée dans un environnement pertinent. Doit encore suivre « la démonstration d’un prototype de système réel dans un environnement opérationnel » pour atteindre le prochain niveau (TRL-7). À ce stade, la conception finale sera pratiquement achevée.

L’entreprise se concentre à présent sur la construction de son installation d’enrichissement laser (PLEF) à Paducah dans le Kentucky, à côté de l’usine de diffusion gazeuse du Département de l’Energie (DOE). GLE prévoit à terme d’y déployer commercialement sa technologie. À noter que l’usine devrait se doter d’une chaîne d’approvisionnement exclusivement américaine. L’entreprise a déposé au mois de juillet 2025 sa demande de licence complète auprès de la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis pour cette usine et attend toujours son autorisation définitive.

Le calendrier de l’entreprise ne semble donc pas être bousculé pour l’heure. Les premières opérations sont toujours prévues au plus tard pour 2030. Avec au programme un réenrichissement de plus de 200 000 tonnes de résidus d’uranium appauvri à haute teneur issues de l’inventaire du DOE. ■