Course aux petits réacteurs nucléaires : l’Ukraine vote américain

Course aux petits réacteurs nucléaires : l'Ukraine a entériné un accord avec Holtec International Inc pour la construire un petit réacteur.
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Course aux petits réacteurs nucléaires : l’Ukraine vote américain

Publié le 26 mai 2021
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Par Greg Elis.

Après l’évolution à la hausse de la puissance des réacteurs nucléaires de 900 à 1600 MW, la recherche s’oriente aujourd’hui vers les petits réacteurs modulaires dits SMR (Small Modular Reactor) de l’ordre de 50 à 300 MWe qui présentent d’énormes avantages.

Par leur sécurité en fonctionnement, leur fabrication en série en usine et le montage en 2 à 3 ans, qui situeraient leur coût entre un et trois milliards. Il y a plus de 50 projets de petits réacteurs nucléaires en cours dans le monde. Face aux géants, qui visent 2030 à 2035 pour une production en série, quelle est la place de la France ?

Une compétition est en cours à l’échelle mondiale ! la course aux petits réacteurs nucléaires. Mais la tendance en France n’est pas au développement du nucléaire. Entre les directives élucubratoires de la PPE et le retard de l’EPR de Flamanville, la construction de nouvelles centrales est repoussée aux calendes grecques.

Or la technologie française des SMR existe depuis les sous-marins, chez Naval Group et TechnicAtome et doit être développée sous le nom de Nuward, par un groupe réunissant EDF et le CEA à ces deux acteurs. De son côté Framatome, pourtant partenaire d’EDF, a annoncé le 13 octobre 2020 un partenariat avec l’Américain General Atomics Electromagnetic Systems pour développer un concept de petit réacteur nucléaire modulaire de 50 MWe. Ce qui peut paraître modeste au regard des chaudières de 150 Mw embarquées sur le porte-avions Charles de Gaulle dont nous maîtrisons parfaitement la technologie.

Les avantages des SMR

La compacité

Sans aller jusqu’à la compacité des dites chaudières embarquées (10 mètres de diamètre pour 150 MW), les SMR disposent d’une architecture ramassée avec l’incorporation des boucles primaires, des générateurs de vapeur et pressuriseur à l’intérieur de la cuve. Selon les puissances et technologies utilisées, la dimension de l’ensemble (hors turbines et alternateurs) varie de 10 à 50 mètres de hauteur et 20 à 100 mètres de diamètre. Dans le projet Nuward d’EDF (2 SMR de 170 MW) chaque réacteur mesure 16 mètres de haut et de l’ordre de 20 mètres de diamètre. Le réacteur tient dans un gymnase, toute la centrale sur un terrain de foot !

Ces dimensions ouvrent la porte à des implantations sécurisées en souterrain voire en immersion sous-marine, ou à des transferts, comme le couple de réacteurs russes (2 fois 35 MW) sur barge de Rosatom qui se déplace selon la demande en Sibérie.

La sécurité

Par exemple sur le projet Nuward :

  • par l’enceinte métallique plus facilement contrôlable qu’une enceinte en béton, et résistante aux agressions externes ;
  • par l’adoption des systèmes de sauvegarde passifs pour l’évacuation de la puissance résiduelle en trois jours sans intervention humaine ni énergie de secours ;
  • par l’usage de la gravité ou la circulation naturelle  par convection, certains concepts allant même jusqu’à voir disparaitre les pompes primaires ;
  • par pilotage uniquement avec les grappes de contrôle (commandes immergées) sans bore dans le cœur ;
  • la cuve elle-même est immergée dans l’eau susceptible de retenir d’éventuels produits de fission et est conçue pour retenir un éventuel corium (fusion du cœur).

L’utilisation

… en alimentation électrique (ou chauffage) de lieux isolés, en dessalement d’eau de mer, ou même, grâce à la fiabilité, à proximité de zones urbaines ou industries lourdes. Une île comme La Réunion consomme moins de 2,5 TWh/an. Un réacteur de 50 MW pourrait y satisfaire, les centrales à charbon et fuel étant maintenues en secours.

Le coût

Par la fabrication en série et en usine, par la simplicité d’exploitation, on arrive à des prix de revient du MWh de l’ordre 50 à 70 euros, comparables au marché actuel. Selon la puissance l’investissement pourrait être de l’ordre d’un milliard d’euros pour 50 MW, à 3 milliards pour 300 MW.

Course aux petits réacteurs nucléaires : les concurrents

Les deux pays les plus avancés dans cette course aux petits réacteurs nucléaires sont la Russie et les États-Unis.

En Russie, le constructeur Rosatom a ainsi mis en service en mai 2019 en Sibérie orientale la première centrale nucléaire flottante du monde, avec deux réacteurs de 35 MW chacun, installée sur une barge de 144 mètres de long et 30 mètres de large. Elle alimente en électricité le complexe minier de Chaun-Bilibino (5500 habitants et -50°C en hiver).

Début mars 2021, Rosatom et le gouvernement de la République autonome de Sakha (Yakoutie) ont signé un accord dans le cadre du projet de construction d’un petit réacteur modulaire. Basé sur la technologie du réacteur russe RITM-200, déjà utilisée pour les brise-glaces atomiques, sa puissance serait de 50 MW et sa durée de vie de 60 ans minimum.

Le choix de l’Ukraine annoncé début mai de la construction d’un SMR de 160 MW développé par Holtec International Inc. aux États-Unis est donc bien un défi à la technologie russe.

Aux États-Unis, un rapport publié en mai 2016 par le DOE a évoqué un doublement d’ici 2050 de la capacité nucléaire américaine (de 100 GW à 200 GW) grâce au déploiement de SMR. Au-delà de Holtec, l’entreprise NuScale a lancé un nouveau concept de centrale nucléaire de 720 MW regroupant en fait 12 SMR de 60 MW qui serait implantée dans l’Idaho. Coût global par l’effet de série : 2,5 milliards d’euros soit 21 millions d’euros par module. Hors toute concurrence !

En Chine, un SMR de 125 MW est en en construction et au moins 5 autres projets en étude.

La Corée du Sud, bien que sortant du nucléaire, planche sur un projet destiné à l’exportation.

Au Japon, les classiques Mitsubishi, Toshiba et Hitachi (avec General Electric) sont bien sûr sur les rangs.

Enfin, le Royaume-Uni dispose d’un programme nucléaire qui prévoit la construction de 16 SMR de 200 MW par paires, d’ici 2050, essentiellement basé sur un consortium mené par Rolls-Royce.

De nombreux pays, y compris hors des constructeurs internationaux tels que l’Argentine, le Canada, le Danemark, l’Indonésie, le Luxembourg, travaillent sur des projets de SMR.

Le marché des petits réacteurs est un objectif stratégique qui pourrait revêtir une importance majeure en géopolitique. Au-delà de l’exemple ukrainien affichant par son choix son aversion à la Russie, d’autres objectifs sont en jeu.

En fait, la sécurité de fonctionnement des SMR constitue un atout majeur pour l’implantation de nucléaire dans des pays plus ou moins stables où une centrale présenterait quelques risques. Il s’agit par exemple du dessalement de l’eau de mer, essentiellement pour les pays du Moyen Orient, ou encore de production d’énergie dans des régions reculées ou quasi désertiques. Et bien sûr, plus classiquement, dans des secteurs isolés comme la Réunion ou Chaun-Bilibino.

Et au-delà, la petite taille et son concept de sécurité ne seraient-il pas favorables à un changement de comportement envers le nucléaire civil ?

 

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  • Après Tchernobyl suivi de l’éclatement de l’URSS, il y avait encore chez eux des réacteurs en exploitation et en construction, tout étant géré par Moscou ils (les ukrainiens) se sont retrouvés totalement démunis et livrés à eux même.
    Nous (l’Europe de l’ouest, entre autre l’Allemagne, la France et EDF en particulier) sommes allés dans les années 1990 les aider durant plusieurs années à réorganiser leurs systèmes de gestion de la maintenance, totalement archaïque à cet époque, d’assurance qualité, qui n’existait pas ainsi que moult informations/échanges, retours d’expérience techniques et technologiques sur nos matériels et auxiliaires d’exploitation (j’y ai moi mème effectué une mission en 1996)
    20 ans plus tard ils nous remercient en allant voir chez les Américains…on m’avait souvent dit qu’il ne fallait pas trop se fier à ces gens là ..c’est confirmé.

    • Faisant partie de « ces gens-là » comme vous l’avez si joliment dit, je me permets quelques remarques:
      1) selon l’article l’offre de petits réacteurs ne viendrait que des USA et de la Russie. Par conséquence, le choix du réacteur américain s’impose en toute logique.
      1)vous reprochez aux ukrainiens une ingratitude mais cela voudrait dire que votre aide à l’Ukraine n’était ni sincère ni désintéressée.
      3) 35 ans après la catastrophe de Tchernobyl, l’Ukraine exploite (toute seule comme une grande) 5 centrales nucléaires qui lui assurent 45% de production avec pas mal de capacités d’exporter l’électricité. Difficile de croire que les ukrainiens sont des arriérés qui se prosternent devant les experts venus d’ailleurs.
      4) j’aimerais tant que l’Ukraine fasse des affaires avec le secteur nucléaire français. Hélas, le désastre AREVA est passé par là, les technologies françaises ne s’exportent plus. Et cela n’est pas la faute de perfides ukrainiens.

    • Vous vous fichez comme d’une guigne de la liberté des gens. Comme nous ne disposons pas de SMR je ne vois pas comment ils pourraient satisfaire votre chauvinisme franchouillard.

    • En même temps quand on voit qu’Areva n’a pas été fichue de faire des cellules pour le combustible de Tchernobyl aux dimentions qu’Areva avait elle même spécifiée…on ne peut pas franchement leur en vouloir de douter de la compétence de cette entreprise…
      Pareillement, je doute que la Finlande ou n’importe quel pays d’europe du nord soit pret à faire confiance à cette entreprise quand on voit les problèmes de construction de l’EPR d’Olkiluoto…

      • vu que l’on n’arrive pas à mettre en fonction l’EPR français (à la différence des chinois)…

  • Esprit critique
    26 mai 2021 at 8 h 57 min

    Après Hollande et ses nuées d’écolos parasites, après Macron et le Bullot, la vente des Turbines Alstom. Après toutes les exactions Marconienne qui ne se terminent au plus tot qu’en 2022.
    Ce sera difficile de ressusciter le cadavre de l’industrie française

    • Minus n’aime ni la France ni les Français…cela dit, l’industrie française a réussi à se relever des guerres de 1870, 1914-1918 et 1939-1945…le seul véritable ennui, c’est que les excellents ingénieurs que nous arrivons encore à former sont courtisés par la Chine, l’Allemagne, l’Angleterre, l’Italie et les USA…

      Pour arriver à reformer une industrie, sur le long terme, il faudra
      – (malheureusement) recourir à un certain degré de protectionnisme (histoire de s’isoler des pays recourant au travail forcé de minorités),
      – faire le procès de l’escrologie politique / du communisme,
      – revoir totalement les bases de notre système éducatif,
      – reprendre le contrôle des changes, afin de pouvoir procéder à des dévaluations compétitives, quitte à renchérir les produits étrangers (ce qui revient à les rendre moins attractifs et donc à favoriser la production locale)…
      – viser une autonomie quasi totale sur les approvisionnements en énergie, matières premières et nourriture
      – …

      Bref, quelque part, revenir au programme du Général…

      • Esprit critique
        26 mai 2021 at 12 h 10 min

        C’est sur qu’il n’y a pas le moindre ingénieur de central , polytechnique ou sup elec etc… dans aucun ministère.
        Nos ministre peuvent raconter n’importe quelle âneries scientifiques personne ne relit !

    • Juste pour ma compréhension, « le Bullot » c’est qui ?

  • Tout cela est très dommage, on a des solutions simples qui fonctionnent, avec une sécurité contrôlée et un coût raisonnable, et on se tourne vers des moulins à vent.
    La France se fait hara-kiri.

    • Après, on connait des emplacement propices à leur installation :
      – l’Elysée
      – l’Assemblée Nationale
      – le Sénat
      – les divers parlements régionnaux

      Nos hommes politiques n’ayant de cesse que de retourner leur veste, on doit bien arriver à des niveaux suffisants pour faire tourner ces derniers de manière efficace 🙂

      • «Nos hommes politiques n’ayant de cesse que de retourner leur veste»
        Pour limiter de genre de possibilité il suffit de limiter à deux maximum les mandats Régionaux et Nationaux (deux mandats en Région interdisant l’éligibilité comme Député ou Sénateur).
        Et, j’entends mandat Régional (une région, un département ou une ville de plus de 40 000 âmes.)…
        La politique ne doit pas être un métier ! C’est un service (rémunéré) que l’on rend au pays.

    • Hara-kiri est un acte volontaire, la on fait ce qu’on nous dit de faire, on n’a plus vraiment la parole !

  • C’est beau le progrès, dommage nous ne pourrons pas en profiter,. C’est réservé aux pays ayant un avenir autre que rouler à vélo jusqu’au petit potager communautaire.

  • Si l’état ne met pas ses sales pattes sur ce marché à travers les EDF et autres CEA il y aurait de fortes chances pour que le privé montre sa supériorité !

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