L’avenir alternatif de l’électronucléaire européen

par Jean-Pierre Schaeken Willemaers
Institut Thomas More, Président, Pôle Energie, Climat, Environnement

Article récemment publié dans European Scientist

Tandis que l’Europe occidentale a programmé la sortie partielle ou totale du nucléaire, les pays de l’est de l’Union (Pologne, République tchèque, Hongrie, Roumanie, Bulgarie, entre autres), considèrent la production d’électricité nucléaire comme une solution pour assurer leur développement économique tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES).

La décision de certains pays de l’ouest européen de se désengager partiellement ou totalement du nucléaire dans un avenir proche, est non seulement irrationnelle mais extrêmement onéreuse.

La fermeture des centrales nucléaires : une décision irrationnelle

Pourquoi fermer des centrales générant une électricité bon marché (les investissements initiaux sont largement amortis), non intermittente, durable et n’émettant pas de gaz à effet de serre (GES) alors que leur prolongation au-delà de 40 ans d’exploitation ne pose pas de problème technique, et, en revanche, permet d’éviter les importants coûts directs et indirects  résultant  de leur fermeture (1) ?

Les Etats-Unis ont tranché la question en faveur de l’électronucléaire. Au 1er septembre 2019, 89 des 97 réacteurs en activité dans ce pays avaient déjà obtenu leur licence de 20 ans supplémentaires au-delà de 40 ans, soit une durée d’exploitation de 60 ans. En outre 6 demandes de prolongation à 80 ans ont déjà été déposées. En décembre 2019, l’USNRC (United States Nuclear Regulatory Commission) délivrait, pour Turkey Point 3 et 4, le « Subsequent licence » autorisant leur exploitation jusqu’à leur 80ème  année de fonctionnement (2).

De telles décisions n’ont pas été prises à la légère. Le processus de certifications de conception et de fabrication ainsi que d’octroi de licences d’exploitation de centrales électriques, de manière générale, et nucléaires  en particulier, a atteint, aux Etats-Unis, un haut degré de maturité et jouit d’une solide crédibilité sur le marché global.

La prolongation de réacteurs performants français, belges, allemands (du moins pour ceux qui ne sont pas déjà à l’arrêt), espagnols et autres, permettrait de sécuriser l’approvisionnement électrique à moindre coût, le temps nécessaire à  la mise au point de nouvelles technologies nucléaires et à l’amélioration de leur économicité, dont la 4èmegénération de réacteurs  constituant un saut technologique par rapport aux générations précédentes ainsi que les réacteurs de petite  puissance (small modular reactors-SMR) qui semblent promis à un brillant avenir, en particulier les réacteurs à sel fondu. Les SMR présentent l’avantage d’être déjà sur le marché même s’il s’agit de prototypes (first of a kind).

D’autres solutions existent

Une telle approche fait l’économie d’investissements dans la technologie de 3ème génération nettement moins avancée que celle de la 4ème. Cette dernière est, en effet, beaucoup plus performante et plus sûre. Ses besoins en combustible nucléaire sont considérablement réduits  et les déchets radioactifs sont produits en quantités nettement plus faibles.

Les réacteurs de 4ème génération se caractérisent par :

  • la durabilité qui se traduit par une gestion responsable des ressources naturelles (3) et une conception préservant l’environnement (recyclage du plutonium, transmutation (4) des déchets de haute activité etc) ;
  • la compétitivité en termes de coût d’investissement par kW ainsi qu’en coût de combustible et d’exploitation ;
  • la sûreté et la fiabilité ;
  • une solution à la prolifération de matériaux qui pourraient être utilisés pour la fabrication d’armes nucléaires.

Quant aux SMR :

  • ils peuvent être fabriqués indépendamment ou en vue de constituer progressivement un ensemble de capacité plus élevée par addition successive d’unités supplémentaires ;
  • leur conception simple et  modulaire est axée sur une fabrication en usine, une production en série et de courts temps de construction ce qui conduit à une réduction des coûts ;  
  • ils sont généralement pourvus d’un système de sûreté passive permettant l’évacuation de la chaleur du cœur du réacteur, en cas d’accident, sans intervention humaine et sans l’aide de pompage de fluide de refroidissement ;
  • ils peuvent être enterrés, assurant ainsi une meilleure protection contre les risques naturels et humains ;
  • ils peuvent être plus facilement mis hors service et démantelés en fin de vie.

Plusieurs entreprises se sont lancées dans le développement de réacteurs modulaires de faible puissance (SMR) dont NuScale Power (5), Moltex Energy (6) et GE Hitachi (7) pour n’en citer que quelques-unes. Ces dernières ont déjà introduit les demandes de certification de conception et de fabrication ainsi que de licence d’exploitation.

Elles ont signé des accords avec des investisseurs visant, à terme, à la construction de centrales constituées de SMR. Ces réacteurs de faible  puissance pourraient être installés  et connectés au réseau électrique d’ici à la fin de cette décennie dans des pays tels que les Etats-Unis, le Canada, le Royaume Uni et l’Estonie.

60% DE CROISSANCE D’ÉNERGIE NUCLÉAIRE DANS LE MONDE D’ICI 2040 ?

Alors que les pays de l’ouest et du nord de l’Europe  se désintéresse de l’électronucléaire,  à l’exception de la Finlande et dans une certaine mesure de la France, la Russie, la Chine et le binôme Etats-Unis-Japon (Westinghouse et General Electric sont passés sous contrôle respectivement de Toshiba et Hitashi) investissent lourdement dans la technologie nucléaire du futur et se partageront le marché très prometteur des réacteurs nucléaires : selon l’Agence Internationale de l’Énergie, d’ici à 2040 la capacité mondiale d’électricité d’origine nucléaire croîtra de 60%. Actuellement 72 réacteurs sont en construction dans le monde et 160 à l’état de projet.

Les pays européens qui ont opté pour la sortie partielle ou totale de l’électronucléaire, ne seront-ils pas contraints, pour éviter de se mettre hors-jeu, de revenir sur leur décision, du moins en partie ?

NOTES

(1) La fermeture de la centrale de Fessenheim est, à cet égard, un véritable gâchis, motivé par des promesses électorales, et ce d’autant plus que l’Autorité de Sûreté Nucléaire française  considérait en 2018 que les performances de cette centrale « se distinguait de manière favorable par rapport à la moyenne du parc  français » malgré ses 42 années de service. On pourrait en dire autant de l’abandon du projet Astrid « Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration ». Ce projet avait pour objectif de démontrer la possibilité d’un passage au stade industriel de la filière des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium. Le CEA (Commissariat à l’Energie Atomique) a décidé en 2019 de mettre fin à ce projet de réacteur nucléaire de 4ème génération après avoir investi 738 millions d’euros.  

(2) Le monde de l’Energie, Jean-Pierre Riou, 20.02.2020.

(3) Pour obtenir l’énergie électrique correspondant à une production de 1 GW durant 1 an, un réacteur conventionnel à eau légère pressurisée requiert 140 t d’uranium naturel tandis que celui de 4ème génération en consomme 4 tonnes.

(4) La transmutation est la conversion de résidus dangereux (radioactifs) en substances stables ou en produits radioactifs de courte demi-vie.

(5) NuScale et UAMPS (Utah Associated Municipal Power Systems) projettent de construire la première centrale électrique commerciale constituée de plusieurs réacteurs nucléaires modulaires de faible puissance (en fait 12 réacteurs de 60 MWe)sur un site du DOE (Department of Energy américain) en Idaho (Science, “Smaller, safer, cheaper :one company aims to reinvent the nuclear reactor and save a warming planet”, Adrian Chu, Feb 21, 2019). Le processus de certification est en cours

(6) Moltex Energy et Fermi Energy (Estonie) ont signé un MOU portant sur une étude de faisabilité relative au réacteur à sel fondu de Moltex. L’intention de Fermi Energy est de construire le premier SMR de 4ème génération. Moltex Energy a annoncé en juillet 2019 qu’il va construire un réacteur de démonstration SSR-W (Stable Salt Reactor-Wasteburner) sur le site de la centrale de Point Lepreau au Canada sur base d’un accord signé avec le New Brunswick Energy Solutions Corporation et NB Power (ENERGYPOST.EU, Dan Yuman, April 4 2019).(7) Ge Hitachi a entamé le processus d’obtention de licence pour son SMR BWRX-300 aux Etats-unis avec la NRC (Nuclear Regulatory Commission) et au Canada avec la CNSC (Canadian Nuclear Safety Commission).

(7) Ge Hitachi a entamé le processus d’obtention de licence pour son SMR BWRX-300 aux Etats-unis avec la NRC (Nuclear Regulatory Commission) et au Canada avec la CNSC (Canadian Nuclear Safety Commission).

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