L’industrie nucléaire américaine est dans une impasse. Depuis 2003, 11 des 104 réacteurs à eau légère en fonctionnement à l’époque ont fermé, principalement en raison du vieillissement des infrastructures et de l’incapacité de concurrencer le gaz naturel, l’éolien et le solaire, qui sont désormais les sources d’électricité les moins chères aux États-Unis. États et la plupart des autres pays du monde.
Au début des années 2000, l’industrie a promu une « renaissance » pour tenter d’endiguer son déclin naissant, et en 2005, le Congrès a fourni près de 20 milliards de dollars de garanties de prêt fédérales pour de nouveaux réacteurs nucléaires. Le résultat? Seuls deux nouveaux réacteurs à eau légère Westinghouse AP1000, encore en construction en Géorgie, qui coûteront au moins 14 milliards de dollars chacun, soit le double de leur prix estimé, et prendront plus de deux fois plus de temps que prévu. Deux autres réacteurs AP1000 partiellement construits en Caroline du Sud ont été abandonnés en 2017 après un investissement de 9 milliards de dollars.
Compte tenu de la lutte pour construire ces réacteurs à eau légère de 1 000 mégawatts de taille standard, l’industrie s’est tournée vers deux autres stratagèmes pour s’assurer une plus grande part de marché : les petits réacteurs à eau légère modulaires, qui, parce qu’ils n’ont pas l’avantage des économies à grande échelle, produirait une électricité encore plus chère que les réacteurs conventionnels ; et les réacteurs « avancés » sans eau légère, qui reposent en grande partie sur des concepts non éprouvés datant de plus de 50 ans.
Contrairement aux réacteurs à eau légère, ces conceptions sans eau légère reposent sur des matériaux autres que l’eau pour le refroidissement. Certains développeurs soutiennent que ces réacteurs, encore au stade de la conception, résoudront les problèmes qui ont affligé les réacteurs à eau légère et seront prêts pour les heures de grande écoute d’ici la fin de cette décennie.
Le chant des sirènes d’un réacteur nucléaire bon marché, sûr et sécurisé à l’horizon a attiré l’attention des responsables de l’administration Biden et de certains membres clés du Congrès, qui recherchent tous les moyens de réduire les émissions de carbone. Mais les réacteurs dits avancés seront-ils un outil puissant pour lutter contre le changement climatique ? Une analyse de l’Union of Concerned Scientists (UCS) des concepts de réacteurs à eau non légère en développement suggère que le résultat pourrait être aussi probable que la célèbre prédiction de 1954 du président de la Commission de l’énergie, Lewis Strauss, selon laquelle l’électricité produite par l’énergie nucléaire deviendrait finalement « trop bon marché pour être mesurée. . ” Écrit par le physicien de l’UCS Edwin Lyman, le rapport de 140 pages a révélé que ces conceptions ne sont pas meilleures – et à certains égards nettement pires – que les réacteurs à eau légère en fonctionnement aujourd’hui.
Lyman a examiné de près les affirmations des développeurs concernant les trois principales conceptions autres que l’eau légère : les réacteurs rapides refroidis au sodium, les réacteurs refroidis au gaz à haute température et les réacteurs alimentés au sel fondu. Avec peu de preuves tangibles, de nombreux développeurs maintiennent qu’ils seront moins chers, plus sûrs et plus sécurisés que les réacteurs actuellement en exploitation ; brûlera du combustible à l’uranium plus efficacement, produira moins de déchets radioactifs et réduira le risque de prolifération nucléaire; et pourrait être commercialisé assez rapidement. Ces affirmations, cependant, ne résistent pas à un examen minutieux.
L’un des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium, le Natrium de 345 mégawatts de TerraPower, a reçu une attention considérable des médias plus tôt cette année lorsque le fondateur de l’entreprise, Bill Gates, l’a vanté lors d’entretiens sur son nouveau livre, Comment éviter une catastrophe climatique. À la mi-février, Gates a déclaré à CBS 60 minutes que le réacteur Natrium sera plus sûr et moins cher qu’un réacteur à eau ordinaire conventionnel et produira moins de déchets nucléaires.
Selon le rapport de l’UCS, cependant, les réacteurs rapides refroidis au sodium tels que Natrium seraient probablement moins efficaces en uranium et ne réduiraient pas la quantité de déchets nécessitant un isolement à long terme. Ils pourraient également rencontrer des problèmes de sécurité qui ne sont pas un problème pour les réacteurs à eau ordinaire. Le caloporteur au sodium, par exemple, peut brûler lorsqu’il est exposé à l’air ou à l’eau, et la conception du Natrium pourrait connaître des augmentations de puissance incontrôlables entraînant une fusion rapide du cœur.
En juin, TerraPower a annoncé qu’elle construirait le premier réacteur Natrium au Wyoming dans le cadre d’un programme de partage des coûts à 50-50 avec le ministère de l’Énergie. Le programme du DOE exigeait à l’origine que TerraPower ait le réacteur, encore à ses débuts de conception, opérationnel d’ici 2027. L’agence a récemment changé la date cible de commercialisation à 2028.
Du concept à l’unité commerciale en sept ans ?
Le nouveau réacteur à eau légère Westinghouse AP1000 est un avertissement. Il a fallu plus de 30 ans de recherche, de développement et de construction avant que le premier ne soit construit en Chine et commence à produire de l’électricité en 2018. Selon le rapport de l’UCS, si les régulateurs fédéraux exigent les démonstrations de sécurité nécessaires, cela pourrait prendre au moins 20 ans. et des milliards de dollars de coûts supplémentaires—pour commercialiser des réacteurs à eau non légère, leurs installations associées du cycle du combustible et d’autres infrastructures connexes.
La Commission de réglementation nucléaire (NRC) pourrait devoir adapter certaines réglementations lors de l’autorisation de technologies de réacteurs dont la conception diffère considérablement du parc actuel. Lyman dit que cela ne devrait pas signifier affaiblir les normes de santé et de sécurité publiques, ne trouvant aucune justification à l’affirmation selon laquelle les réacteurs «avancés» seront tellement plus sûrs et plus sûrs que la NRC peut les exempter des garanties fondamentales. Au contraire, parce qu’il y a tellement de questions ouvertes sur ces réacteurs, il dit qu’ils devront peut-être répondre à des exigences encore plus strictes.
Le rapport recommande que le DOE suspende son programme avancé de démonstration de réacteurs jusqu’à ce que la NRC détermine s’il exigera des tests de prototypes à grande échelle avant que toute conception ne soit autorisée pour un déploiement commercial, ce qui, selon le rapport, est essentiel. Le rapport appelle également le Congrès à exiger du DOE qu’il convoque une commission indépendante pour examiner les mérites techniques des réacteurs à eau non légère et approuver uniquement les projets qui ont une forte probabilité de commercialisation et sont clairement plus sûrs et plus sécurisés que la flotte actuelle. .
Enfin, il recommande que le DOE et le Congrès envisagent de consacrer plus de dollars de recherche et développement à l’amélioration de la sûreté et de la sécurité des réacteurs à eau ordinaire, plutôt que de commercialiser des conceptions de réacteurs non à eau légère immatures et surfaites.
“Malheureusement, les partisans de ces conceptions de réacteurs à eau non légère les présentent comme une solution climatique et minimisent leurs risques pour la sécurité”, a déclaré Lyman. “Étant donné qu’il devrait falloir au moins deux décennies pour commercialiser une nouvelle technologie de réacteur nucléaire si elle est effectuée correctement, les concepts sans eau légère que nous avons examinés n’offrent pas de solution à court terme et ne pourraient en offrir qu’une à long terme si leur sécurité et les risques de sécurité sont traités de manière adéquate. Tout crédit fédéral pour la recherche, le développement et le déploiement de ces conceptions de réacteurs, dit-il, « devrait être guidé par une évaluation réaliste des avantages sociétaux probables qui résulteraient de l’investissement de milliards de dollars des contribuables, et non sur la base de vœux pieux.
Ceci est un article d’opinion et d’analyse; les opinions exprimées par le auteur ou auteurs ne sont pas nécessairement ceux de Scientifique américain.
