27.07.2021

Neutrons rapides : l’OPECST demande la mise en place d’un programme de recherche

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Réacteurs avancés,
Astrid
Gaïc Le Gros (Sfen) - Photo Sénat - Crédit photo ©Sénat

Mercredi 21 juillet 2021, l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST) a présenté ses conclusions sur la « pertinence scientifique et technique de l’abandon du projet de réacteur nucléaire de quatrième génération ASTRID » et « ses conséquences au regard des enjeux climatiques, énergétiques et industriels de notre pays ». L’OPECST alerte sur le risque de perte de compétences sur cette filière de réacteurs sur laquelle la France était l’un des pays plus avancés si aucun programme d’envergure n’est décidé.

L’Office parlementaire avait été saisi par le Bureau de l’Assemblée nationale le 15 janvier 2020 afin de déterminer les conséquences de l’arrêt du projet ASTRID. A ce titre, les rapporteurs, le député Thomas Gassiloud et le sénateur Stéphane Piednoir, ont notamment consulté plus de 150 personnes : chercheurs, associations, acteurs institutionnels, industriels et représentants de différentes filières. Retrouvez l’audition de la Sfen ici[1]. Ils alertent sur le risque de perte de compétence sur les réacteurs à neutrons rapides et appellent à « Fonder une nouvelle stratégie de recherche sur le nucléaire avancé au travers d’un projet ou d’une proposition de loi programmatique permettant un large débat au sein du Parlement ». De plus, les rapporteurs déplorent « l’absence d’association du Parlement à la décision d’arrêt malgré le caractère stratégique du sujet pour la Nation ».

Le projet ASTRID : les RNR-Na et la fermeture du cycle

Lancé en 2010, le projet ASTRID, qui devait aboutir la construction d’un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium (RNR-Na), venait prolonger l’objectif, inscrit dans la loi[2], de fermer le cycle du combustible nucléaire avec ce type de réacteur. La France est historiquement l’un des pays les plus avancés dans le domaine avec notamment la mise en service en 1986 de Superphénix, le réacteur RNR-Na le plus puissant jamais opéré (1 200 MW). Cette technologie permet d’exploiter la quasi-totalité du potentiel énergétique de l’uranium et de recycler le plutonium extrait des combustibles usés. La décision de l’arrêt du programme ASTRID, avec néanmoins la mise en place d’un nouveau programme structurant pour « promouvoir une économie circulaire au sein de la filière », a été actée par la signature du Contrat stratégique de la filière nucléaire le 28 janvier 2019. Pour mémoire, la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) de 2019 fixe l’objectif de fermeture du cycle à la deuxième moitié du siècle : « Ce programme reposera à moyen terme sur le multi-recyclage des combustibles dans les réacteurs à eau sous pression, en gardant en vue un éventuel déploiement industriel à l’horizon de la 2ème moitié du 21ème siècle d’un parc de réacteurs à neutrons rapides »[3].

La nécessité d’un véritable programme industriel

L’une des critiques majeures du rapport est le manque de visibilité qui impacte différents acteurs du nucléaire. Ils soulignent notamment le risque d’un impact négatif sur l’attractivité de la filière auprès de jeunes chercheurs et ingénieurs. L’absence de décision est, plus largement, une des critiques majeures à l’encontre des décideurs politiques dans le domaine nucléaire que ce soit sur la question du renouvellement du parc, du stockage géologique profond ou de la fermeture du cycle du combustible. L’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), lors de son audition devant le Sénat en avril 2021[4] alertait notamment sur le manque d’anticipation de la politique française. La Sfen dans sa note[5] publiée en juin 2020 montrait les risques, que ce soit en matière d’émissions de CO2, de sécurité d’approvisionnement ou de souveraineté énergétique, de ne pas renouveler le parc nucléaire actuel. De la même manière, le rapport de l’OPECST alerte sur les risques de perte de compétences et d’une future dépendance à des puissances étrangères pour développer les réacteurs à neutrons rapides.

Un déclin des puissances occidentales ?

Les rapporteurs alertent sur le risque d’un déclin des puissances occidentales sur le nucléaire et notamment sur les réacteurs à neutrons rapides. Alors que la France était l’un des pays les plus avancés, l’activité de recherche et développement au niveau mondial s’est déplacée à l'est, en Russie et en Chine.

La Russie[6] est un acteur historique des réacteurs à neutrons rapides. Le pays s’est notamment doté de deux réacteurs en production à la centrale de Beloïarsk : le BN-600 raccordé au réseau électrique en 1980 et le BN-800, raccordé en 2015. Bien que la construction d’un nouveau réacteur plus puissant, le BN-1200M (1 200 MW), a été repoussé en 2020 et n’est, aujourd’hui, pas prévu avant 2035[7], la filière nucléaire reste active. Le MBIR, un réacteur de recherche d’une puissance de 150 MWt, est en construction depuis 2015. Il servira notamment à tester de nouvelles technologies et matériaux pour le développement de la filière. La Russie construit également depuis juin 2021 un réacteur à neutrons rapides refroidi au plomb, le Brest-OD-300[8].

La Chine[9] est aujourd’hui dans une dynamique de développement et d’exploration de concepts qui laisse peu de place au doute : la Chine sera un acteur majeur des technologies de réacteurs avancés. La République populaire de Chine a mis en service un réacteur à neutrons rapides expérimental, le CEFR, en 2011 et se dote d’un démonstrateur de 600 MWe, en construction depuis 2017, dans la province de Fujian. La prochaine étape fixée par le gouvernement est la construction d’un réacteur de 1000 à 1200 MWe pour une mise en service dans les années 2030.

Le réveil américain

Les États-Unis[10] souhaitent maintenir leur leadership dans le domaine nucléaire. Une volonté partagée par les différentes administrations américaines y compris celle du président Biden[11]. Sur la filière des réacteurs rapides, les États-Unis accusent un certain retard sur ses concurrents russe et chinois et c’est pourquoi le pays a renforcé son soutien au développement de nouvelles filières notamment à travers le Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP)[12]. « L’investissement croissant des pouvoirs publics américains dans le secteur nucléaire se traduit notamment par l’augmentation des dotations du DOE[13] qui sont passées de 986 millions de dollars en 2016 à 1 493 millions en 2020 », relève les rapporteurs. En 2019, le DOE a notamment annoncé la réalisation, à l’horizon 2026, d’un réacteur de recherche à neutrons rapides, appelé Versatile Test Reactor (VTR). De plus, plusieurs petits réacteurs avancés (SMR) à neutrons rapides sont aujourd’hui inspectés par l’Autorité de sûreté américaine (NRC). TerraPower, qui développe un modèle à neutrons rapides, a notamment annoncé en juin 2021[14], avec le gouverneur du Wyoming, la construction de son « Natrium » sur le site d’une ancienne centrale à charbon dans l’État, site qui reste à déterminer. Cette année, le DOE a demandé au Congrès une augmentation de 23 % de son budget, pour l’année fiscale 2022, alloué à la R&D nucléaire et une augmentation de près de 50 % du budget pour les réacteurs avancés, principalement consacré à la construction de démonstrateurs (245 millions de dollars sur un total de 340 millions).

Eviter un décrochage de la France dans le développement des réacteurs avancés

Le rapport souligne l’importance d’être au rendez-vous pour le développement des réacteurs avancés, c’est-à-dire les technologies de quatrième génération et les SMR. A ce titre, les rapporteurs « se félicitent du soutien accordé à la filière française dans le cadre du Plan de relance, une enveloppe de 50 millions d'euros étant attribuée à l’avant-projet sommaire du futur SMR français NUWARD, via le dernier Programme d'investissements d'avenir (PIA) ». Néanmoins, la concurrence est rude. Aux États-Unis le seul SMR de NuScale Power a reçu du Département de l'énergie américain une première aide de 226 millions de dollars sur cinq ans en 2013, puis une deuxième de 16,6 millions de dollars en 2015 et une troisième de 40 millions de dollars en 2018[15]. C’est pourquoi les rapporteurs considèrent qu’il faut « revenir aux fondamentaux qui ont fait de la France d’un des grands acteurs du nucléaire civil : un fort investissement dans la recherche et l’innovation, allant de pair avec la motivation des jeunes pour un domaine scientifique et technique parmi les plus exigeants ».

Afin de prévenir les risques mentionnés les rapporteurs recommandent de :

- « Fonder une nouvelle stratégie de recherche sur le nucléaire avancé au travers d’un projet ou d’une proposition de loi programmatique permettant un large débat au sein du Parlement ».

- Réaffirmer le choix stratégique de la fermeture complète du cycle du combustible et de présenter un plan de déploiement des réacteurs de troisième et quatrième génération de sorte que les différents acteurs, notamment du cycle du combustible, disposent d’une visibilité à long terme.

- Définir un plan de développement des compétences adapté aux disciplines clés par le soutien de la formation des jeunes notamment à l’université. En particulier, initier un programme de soutien à la formation et à la recherche nucléaire dans les universités.

- Accorder aux autorités de contrôles (ASN et IRSN) les moyens nécessaires pour pouvoir anticiper les évolutions réglementaires nécessaires à la certification des réacteurs avancés, les petits réacteurs modulaires (SMR) compris et de prolonger le soutien accordé au projet de SMR français.

 

[1] https://new.sfen.org/positions/audition-sur-les-consequences-de-larret-d...

[2] La loi du 13 juillet 2005, notamment, prévoit, parmi sept priorités de la recherche en énergie, le développement « des technologies des réacteurs nucléaires du futur (fission ou fusion), en particulier avec le soutien du programme ITER et également des technologies nécessaires à une gestion durable des déchets nucléaires ». Voir rapport de l’OPECST (p.65).

[3] https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/Synth%C3%A8se%20finale%...

[4] https://www.sfen.org/rgn/asn-senat-nucleaire-besoin-prises-decisions

[5] https://new.sfen.org/wp-content/uploads/2020/06/SFEN-Peut-on-prendre-le-...

[6] https://www.sfen.org/rgn/7-10-developpement-reacteurs-rapides-sodium-russie

[7] https://www.neimagazine.com/news/newsrussia-defers-bn-1200-until-after-2...

[8] https://rosatom-europe.com/press-centre/news/rosatom-starts-construction...

[9] https://www.sfen.org/rgn/6-10-chine-reacteurs-neutrons-rapides-usages-nu...

[10] https://www.sfen.org/rgn/5-10-etats-unis-gen-iv-effervescence

[11] https://www.sfen.org/rgn/etats-unis-democrates-faveur-nucleaire

[12] https://www.sfen.org/rgn/8-10-etats-unis-engagent-deploiement-premiers-smr

[13] Department of Energy.

[14] https://www.sfen.org/rgn/terrapower-demonstrateur-natrium-wyoming

[15] http://www.senat.fr/fileadmin/Fichiers/Images/opecst/quatre_pages/OPECST...