Des nouvelles récemment reçues en provenance du Royaume-Uni pourraient marquer un tournant important dans le domaine de l’énergie nucléaire. Une entreprise britannique aurait montré comment elle pourrait construire en moins de 24 heures une cuve de pression de réacteur nucléaire, élément crucial pour la sécurité et l’efficacité de ces installations. Aujourd’hui, cette opération prend jusqu’à un an.
Il s’agit bien entendu d’un réacteur à fission, à ne pas confondre avec le grand frère que sera le réacteur à fusion dont un prototype nommé ITER est en cours de mise en place à Cadarache en France.
La cuve de pression contient le combustible (uranium) sous la forme d’assemblages combustibles, ainsi que de l’eau en tant que fluide caloporteur et modérateur. La chaleur récupérée dans l’eau est utilisée dans le générateur de vapeur pour chauffer un second circuit d’eau. Cette chaleur est générée par la fission nucléaire d’un atome d’uranium.
Les phénomènes de fission comme de fusion nucléaire ont pour unique point commun : l’atome. Le processus de la fission, comme son nom l’indique, traduit la division d’un atome lourd en 2 atomes légers. Avec la fusion, c’est le phénomène inverse : deux atomes légers fusionnent pour constituer un atome plus Important
La fission se produit lors de la projection d’un neutron sur un atome lourd et instable, actuellement de l’uranium 235 . Cette collision va provoquer l’éclatement de ce dernier en 2 atomes plus légers. Lors de ce processus, une quantité importante et stable d’énergie est libérée et de nouvelles fissions d’atomes vont être provoquées en continu. Il s’agit d’une réaction en chaîne.
Le processus produit beaucoup de déchets radioactifs a cycle long, pouvant atteindre plusieurs siècles.
La solidité sur de longues années de la cuve de pression est essentielle. Même si elle ne faisait que se fissurer, l’effet produit serait celui d’une bombe nucléaire.
En libérant une forte quantité d’énergie, les phénomènes de fission et de fusion nucléaire sont utilisés pour la production de l’électricité. Si la fission reste la technologie la plus employée dans les réacteurs nucléaires d’aujourd’hui, la fusion dispose d’un avenir prometteur, ceci en vue d’une production énergétique plus abordable à tous égards et générant peu de déchets radioactifs.
Avec une demande mondiale en électricité qui va presque doubler d’ici à 2050, la fission et la fusion contribueront à la réalisation d’une industrie décarbonée.
De mini- réacteurs à fission
Concernant les réacteurs nucléaires à fission, la tendance actuelle est la production de mini-réacteurs moins coûteux et plus facilement décentralisables dits SMR.
Le sidérurgiste britannique Sheffield Forgemasters a récemment fait une percée majeure dans la fabrication de ces réacteurs. L’entreprise a développé une technique de soudage par faisceau d’électrons de la cuve de pression qui permet de réduire fortement le temps de production de cet élément central du réacteur.
Cette méthode innovante présente plusieurs avantages :
- réduction du temps de fabrication : de 5 mois à moins de 24 heures ;
- assemblage de deux pièces de métal sans ajout de matériau extérieur ;
- création d’une petite cuve sous pression nucléaire de haute qualité.
La soudure par faisceau d’électrons, déjà utilisée dans l’industrie automobile et aérospatiale, permet une fusion des métaux à très grande vitesse . Une telle technique appliquée à la fabrication des SMR ouvre de nouvelles perspectives pour l’industrie nucléaire dont elle devrait réduire fortement le coût.
L’innovation de Sheffield Forgemasters s’inscrit dans un contexte de compétition mondiale pour le développement des mini-réacteurs nucléaires. De nombreux pays, dont le Royaume-Uni, la France, la Chine et les États-Unis, investissent dans cette technologie.
Les SMR présentent plusieurs avantages par rapport aux centrales traditionnelles :
- puissance estimée entre 50 et 500 mégawatts (MW) ;
- faible encombrement spatial ;
- possibilité d’implantation dans des usines ;
- flexibilité d’utilisation.
Le gouvernement britannique, sous la direction de Rishi Sunak, a fait du développement des SMR une priorité nationale. Cette stratégie vise à atteindre l’objectif de neutralité carbone d’ici 2050 tout en réduisant la dépendance énergétique du pays vis-à-vis de l’étranger.
Malgré l’enthousiasme suscité par les SMR, leur développement ne fait pas l’unanimité. Des associations environnementales, comme Greenpeace, critiquent vivement cette technologie. Nicolas Nace, chargé de campagne transition énergétique de l’ONG, qualifie les SMR de nouveau mirage
La course au développement des SMR soulève également des questions géopolitiques. La Chine et les États-Unis disposent d’une avance considérable dans ce domaine, ce qui pourrait influencer les équilibres énergétiques mondiaux dans les années à venir.
Cependant l’innovation de Sheffield Forgemasters dans le domaine du soudage pourrait marquer un tournant dans l’industrie nucléaire. En réduisant considérablement le temps de fabrication des SMR, cette technique pourrait accélérer leur déploiement à l’échelle mondiale.
La France, qui a alloué un milliard d’euros au développement des SMR, vise à lancer son premier mini-réacteur d’ici 2030. D’autres pays, comme le Canada et la Russie, investissent aussi dans cette technologie.
L’avenir des mini-réacteurs nucléaires dépendra de plusieurs facteurs :
- l’évolution des politiques énergétiques nationales et internationales ;
- les progrès technologiques dans le domaine de la sûreté nucléaire ;
- l’acceptabilité sociale et environnementale de cette technologie ;
- la compétitivité économique face aux énergies renouvelables.
La technique de soudage révolutionnaire développée par Sheffield Forgemasters pourrait être la clé pour débloquer le potentiel des mini-réacteurs nucléaires et accélérer la transition vers une énergie décarbonée.
Pour en savoir plus, voir
Europe Solidaire 