Plaidoyer pour le redressement du nucléaire aux USA

par Ernest  Mund,  Professeur  émérite  Université  Catholique et Louvain,
Directeur de recherches  honoraire du FNRS

Le ministère américain de l’énergie (US-DOE), vient de publier un rapport [1] sur le déclin du nucléaire aux Etats-Unis et les raisons d’y mettre fin. Le nucléaire américain est en mauvaise santé pour différentes raisons parmi lesquelles des raisons financières. Elles sont toutefois loin d’être les seules.

Fermetures prématurées de centrales, abandon de chantiers, la liste des points noirs ne cesse de s’allonger. Le tout, sur fond d’hostilité active d’une partie de la population, viscéralement opposée à une énergie perçue comme un danger permanent pour la santé et l’environnement. Les autorisations de prolongement de la durée de vie accordées à environ 80% du parc actuel (certaines pour 80 ans) et la proche perspective d’accès au marché de la technologie des petits réacteurs modulaires (SMR) sont loin de compenser les problèmes. L’énergie nucléaire représentant environ 20% de la production d’électricité aux USA [2], il n’est pas étonnant que la situation inquiète.

1. Les difficultés de l’industrie américaine de l’uranium
Une partie des problèmes réside dans les difficultés du secteur ‘amont’ de l’industrie nucléaire, comprenant les mines, les opérations de conversion et l’enrichissement : toutes trois sont au bord du gouffre. Les Etats-Unis disposent d’importantes réserves d’uranium mais ils sont loin de couvrir les quantités d’uranium requises à partir de leurs ressources domestiques. Une proportion importante de leurs besoins (y compris en travail d’enrichissement) provient d’importations qui atteignent aujourd’hui des valeurs record. Ainsi, en 2017, sur les 43 millions de livres d’uranium (sous forme d’U3O8) acheté par les opérateurs de centrales, à peine 7% provenait des Etats-Unis, le reste étant fourni par d’autres pays dont la Russie, le Kazakhstan et l’Ouzbékistan (pour 32%). Les USA ne disposent plus que d’une seule usine d’enrichissement appartenant au groupe international URENCO, dont la capacité couvre à peine un quart des besoins. C’est dire la forte dépendance vis-à-vis de l’étranger dans une matière ultra-sensible sur le plan stratégique

Début 2018, deux sociétés (Energy Fuels Inc. et Ur-Energy) ayant des activités minières dans l’Ouest du pays, introduisent une action auprès du département du commerce (DOC) en référence au Trade Expansion Act de 1962 (Section 232), qui traite des problèmes de tarifs et concurrence en matière de commerce international. La pétition vise, entre autres, des sociétés nationalisées (de l’ex-URSS) accusées de pratiquer du ‘dumping’. Le texte insiste sur le danger de la situation actuelle en matière de sécurité énergétique et les signataires demandent l’adoption d’un quota de 25% d’achats d’uranium américain par les sociétés d’électricité.

Après examen de son bien-fondé, la requête est transmise à la Maison-Blanche comme le prévoit la procédure. En juillet 2019, le Président Trump refuse d’y donner suite en ce qui concerne le quota et émet des doutes à propos des menaces pour la sécurité du pays. Il estime toutefois que l’importance du sujet nécessite une analyse plus approfondie et décide de former un groupe d’étude pour se pencher sur la question. C’est ce groupe (Nuclear Fuel Working Group, NFWG) qui livre ses réflexions dans le rapport diffusé par le DOE mentionné plus haut.


2. Plaidoyer pour un retour au leadership

L’étude du NFWG débute par une analyse approfondie de la situation et du danger qu’elle représente pour le maintien de la place occupée actuellement par le pays sur la scène internationale. Viennent ensuite des réflexions de nature stratégique qui motivent et accompagnent le redressement que la situation exige. Sur base de l’ensemble de ces réflexions le rapport fixe trois objectifs :

  1. remédier au plus vite à la situation actuelle du secteur ‘amont’ de l’industrie nucléaire et en assurer la viabilité;
  2. maintenir le pays au premier plan des développements technologiques, des standards de recherche, de sûreté et de non-prolifération;
  3. rétablir une situation favorable pour l’introduction de la technologie américaine sur les marchés d’exportation.

En guise de conclusion, le rapport énonce une série 18 propositions – dont certaines, très concrètes –  pour mettre les résultats de l’analyse en application.

Le parc actuel de 97 réacteurs US reste le premier au monde en importance. Mais il est en décroissance, les Etats-Unis ayant mis au total 134 réacteurs sur le réseau depuis le début. Des quatre unités AP1000 (Westinghouse) en construction en Caroline du Sud (V.C. Summer) et en Géorgie (Vogtle) les deux premiers chantiers viennent d’être abandonnés. En ce qui concerne les marchés extérieurs, quatre unités AP1000 ont été construites en Chine (Sanmen et Haiyan) et couplées au réseau. L’Inde et la Bulgarie ont également manifesté de l’intérêt pour le concept mais les dossiers sont aujourd’hui au point mort. 

Mise en place du réservoir d’eau de 327.000 litres de la centrale Vogtle-3 en construction (mai 2020)’ et copyright ‘Cliché Georgia Power Company ‘

La Russie et la Chine ont en revanche à l’égard du nucléaire une attitude totalement différente, dans laquelle les considérations stratégiques jouent un rôle essentiel. Les deux pays diffèrent dans la conduite des opérations mais obtiennent des résultats semblables : non seulement une croissance de leurs plans d’équipement mais surtout une présence de plus en plus forte sur les marchés internationaux. La Russie dispose d’environ 133 milliards de dollars en commandes étrangères de la technologie VVER (Turquie, Iran, Bangladesh, Inde) qui sont en cours de construction. La liste des pays clients montre à l’évidence les intérêts géostratégiques en jeu. Par ailleurs, le rapport mentionne (sans précision) qu’elle pourrait contribuer au financement de 50 unités dans 19 pays intéressés. 

La conduite chinoise des opérations est différente : là où la Russie propose sa technologie éprouvée des VVER [3] les Chinois pratiquent une forme de prédation de technologies étrangères importées qui sont ‘sinisées pour être mises ensuite en concurrence avec les modèles originaux [4]. C’est le cas par exemple du réacteur Hualong-One adapté du palier CP1 (Gravelines) du réacteur à eau sous pression français, inauguré à Daya Bay en 1994, comme celui du modèle CAP1400 adapté de l’AP1000 de Westinghouse. La technologie chinoise est également à la conquête des marchés internationaux avec deux réacteurs en construction au Pakistan (Karachi 1&2) et une dizaine de contrats en négociation avec des pays étrangers, y compris pour des installations à eau lourde de type CANDU (Argentine, Roumanie). A cela il convient d’ajouter les 11 réacteurs en construction dans le pays et 43 réacteurs prévus pour une mise en service endéans les 10 prochaines années. Le temps n’est pas loin où la Chine aura la plus importante puissance nucléaire installée au monde[5]. 

Le rapport souligne le facteur handicapant que représente pour l’industrie américaine, la concurrence avec des sociétés d’Etat utilisées comme des machines de guerre [6] par les pouvoirs en place. L’épine dorsale du raisonnement est que la sécurité nationale est intrinsèquement liée au secteur nucléaire recouvrant autant les applications civiles que la défense. Les Etats-Unis ont perdu leur leadership dans ce secteur clé, au profit de la Russie et de la Chine. Il est urgent qu’ils le retrouvent pour des raisons stratégiques et géopolitiques dont les plus importantes sont :

  1. une impérieuse nécessité de maintenir des standards élevés de sûreté et de non-prolifération dont le pays ne sera assuré que s’il domine le secteur et lui donne le ton par l’exemple de sa rigueur ;
  2. les besoins à long terme d’uranium hautement et faiblement enrichis pour couvrir les besoins de défense (propulsion navale et armement). Les USA ne disposant plus de facilités d’enrichissement suffisantes, ceci est un des éléments essentiels que le rapport prend en considération ;   
  3. l’établissement de relations à long terme en matière de politique étrangère avec des pays tiers. Les auteurs du rapport soulignent que le secteur nucléaire est, par excellence, celui par lequel des relations à long terme peuvent être établies entre partenaires fournisseurs de technologie et clients. Les USA voient avec inquiétude un membre de l’OTAN et des pays d’Europe de l’Est sortir petit-à-petit de leur sphère d’influence potentielle en cette matière essentielle. 

Le premier élément de la feuille de route vise le redressement de la partie amont du cycle du combustible. Plusieurs propositions sont faites qui vont dans ce sens. 

En tête des mesures préconisées, le rapport plaide pour la constitution d’une réserve d’uranium américain gérée par le DOE, garantissant une protection du secteur en cas de vents contraires sur le marché, sans déroger aux lois de ce dernier [7]. La présidence a donné une suite immédiate à cette proposition en inscrivant d’emblée une somme de 150 millions de $US au budget de l’année fiscale 2021, pour sa constitution. Ceci a été très bien accueilli par le groupement AHUG dans un communiqué de presse en date du 23 avril 2020[8]. Une autre recommandation en faveur de la production d’uranium américain est celle de l’abandon d’une pratique de l’Administration remontant à 2007, qui consiste à troquer de l’uranium avec les exploitants de centrales, en échange de travaux d’assainissement d’un site contaminé dont le Congrès n’a pas voté à l’époque le budget requis. Cette pratique a des effets très pervers sur le marché américain de l’uranium. 

Le groupe NFWG n’oublie pas le rôle du département du commerce (DOC) dans la protection du secteur américain de l’uranium contre les pratiques non-concurrentielles des fournisseurs de l’ex-URSS. Il y ajoute même un élément nouveau selon lequel la Nuclear Regulatory Commission (NRC), autorité de sûreté nucléaire, se verrait investie d’un droit de refus d’achat de combustible russe ou chinois pour des raisons de sécurité.   

Recherche, développement et démonstration (RD&D) sont des éléments clés de la stratégie du rapport NFWG pour récupérer la maîtrise en matière d’innovation technologique et, par voie de conséquence, pour repartir à la conquête des marchés extérieurs. La R&D concerne notamment les Accident Tolerant Fuels (ATF), des combustibles avancés dont la composition et le gainage contiennent des additifs ayant la propriété de limiter les conséquences d’un accident comme par exemple, le relâchement d’hydrogène. Elle concerne aussi les combustibles à haute teneur en uranium faiblement enrichis (HALEU), plus performants que les combustibles actuels. La mise au point de ces combustibles avancés, tout comme celle des matériaux requis pour la réalisation des systèmes de Génération-IV nécessite une installation à haut flux de neutrons rapides d’essai des matériaux, autre élément primordial de RD&D. Un projet existe, connu sous le nom de Versatile Test Reactor [9] (VTR), inscrit au premier niveau (Critical Decision-Zero) de la liste des projets du DOE, auquel un crédit de 295 millions de $US  a été inscrit au budget de l’année fiscale 2021 pour finaliser le concept avant l’étape de la construction prévue au laboratoire INL dans l’Idaho. Le rapport insiste sur la priorité à accorder à ce projet ainsi qu’à celui du National Reactor Innovation Center [10] (NRIC) qui l’accompagne, pour offrir aux industriels américains engagés dans des projets de réacteurs avancés, les outils expérimentaux dont ils auront besoin. Dans le même ordre d’idée, le rapport recommande une démonstration de l’utilisation de SMR et de micro-réacteurs pour l’alimentation en électricité d’importantes institutions fédérales réparties dans le pays et en particulier au Nord-Ouest.  

Une dernière recommandation du NFWG qui ne passe pas inaperçue est celle qui a trait à l’adoption de règles équitables pour toutes les sources d’énergie sur les marchés et qui encourage la Federal Energy Regulatory Commission (FERC) à agir pour améliorer la concurrence sur les marchés de gros de l’électricité. 

3. Conclusion

Une question vient aussitôt  à l’esprit : ce plan sera-t-il appliqué ? Le passé récent a donné des exemples d’initiatives en faveur du nucléaire, soutenues par les deux partis au Congrès, ce qui est de bon augure. Néanmoins, plusieurs personnalités en vue à la gauche du parti démocrate sont ouvertement hostiles au nucléaire. Il y a donc lieu de penser que, si le parti républicain garde la Maison-Blanche en 2020, sa sensibilité plus forte aux thèmes de sécurité, de souveraineté et d’indépendance tout comme ses aspirations au leadership joueront en faveur de la mise en place de la stratégie proposée. Cette mise en place a d’ailleurs déjà connu un début comme indiqué plus haut.    

Ce qui frappe le plus à la lecture du document c’est le fossé séparant les idées maitresses qui y sont développées de celles qui ont droit de cité en Europe. Certes, l’opposition au nucléaire est quasi officielle au niveau de la Commission Européenne et il est illusoire d’espérer un plaidoyer en sa faveur, de ce côté. Même en France, pays industriellement le plus avancé et doté d’une R&D nucléaire de pointe, les projets de fermeture de 14 unités (sur 58) à l’horizon 2035 et l’abandon du projet ASTRID [11] de démonstrateur de réacteur rapide de IVème génération sont une indication assez claire que le doute s’installe. L’option nucléaire est un choix. Mais, quel que soit le choix retenu en matière d’approvisionnement énergétique, les considérations stratégiques d’indépendance technologique (si pas des ressources d’énergie primaire) restent les mêmes, les politiques appliquées par la Russie et la Chine étant de puissants exemples et incitants pour prendre la chose en compte. 

Si comme cela semble être le cas, l’Europe fait le choix des 100% d’énergie renouvelable (EnR), c’est en ce secteur qu’elle devrait adopter les schémas de raisonnement rencontrés plus haut, en les adaptant aux nécessités requises par les objectifs poursuivis. Or elle ne les applique pas et, en matière d’EnR intermittentes, défauts et lacunes ne manquent pas ; en particulier, une désindustrialisation rampante et une dépendance quasi totale vis-à-vis de l’extérieur en matière de ressources minérales nécessaires pour mettre la technologie en œuvre. Ces deux éléments la mettent dans une situation de faiblesse destinée à s’aggraver au cours du temps. L’impréparation qu’elle a déjà connue face à des situations d’urgence (pandémie) ou des conflits majeurs est-elle une caractéristique de son destin ? 

NOTES

1 Restoring America’s Competitive Nuclear Energy Advantage – A strategy to assure U.S. national security’, U.S. Department of Energy, March 2020.

2 Selon l’EIA (Energy Information Administration), la répartition en 2019 s’établissait comme suit : fossiles (62.7%), nucléaire (19.7%), renouvelables (17.5%), autres (0.1%)

3 Les réacteurs VVER sont des réacteurs à eau sous pression (REP).

4 Voir La lettre géopolitique de l’électricité  ‘La survie de l’industrie française de production d’électricité ’ du 04/10/2019  https://www.geopolitique-electricite.fr/

5 Voir par exemple, le rapport du Carnegie Endowment for International Peace   (https://carnegieendowment.org/2018/05/14/future-of-nuclear-power-in-china-pub-76311)

6 « Russia  – a nation that has “weaponized” its energy supply as an instrument of coercion – dominates nuclear markets », cfr p. 6/32.

7 On peut voir là une forme d’écho à la situation en vigueur dans le secteur pétrolier où les états membres de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) ont l’obligation de détenir une réserve de 90 jours en quantités de pétrole importé. Voir à ce sujet  https://www.iea.org/articles/oil-stocks-of-iea-countries

8 https://www.ahuguranium.com/news

9 https://inl.gov/trending-topic/versatile-test-reactor/

10 https://inl.gov/nric/

11 https://revue-progressistes.org/2019/09/22/larret-du-programme-astrid-une-etude-de-cas-de-disparition-de-letat-stratege/

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