L’avenir alternatif de l’électronucléaire européen

Jean-Pierre Schaeken Willemaers, président du pôle Energie, Climat, Environnement de l’Institut Thomas More

      

30 mars 2020 •


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 quarante 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 États-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 vingt ans supplémentaires au-delà de quarante ans, soit une durée d’exploitation de soixante ans. En outre, six demandes de prolongation à quatre-vingts 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 quatre-vingtième 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 États-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 quatrième génération 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 troisième génération nettement moins avancée que celle de la quatrième. 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 quatrième 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 enfin 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 États-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 États-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, soixante-douze réacteurs sont en construction dans le monde et cent-soixante 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 ?

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’énergie atomique) a décidé en 2019 de mettre fin à ce projet de réacteur nucléaire de quatrième génération après avoir investi 738 millions d’euros.

 

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.

(2) Jean-Pierre Riou, « Fessenheim : un gâchis industriel et un non-sens écologique », Le monde de l’énergie, 20 février 2020.

(3) Pour obtenir l’énergie électrique correspondant à une production d’un GW durant un an, un réacteur conventionnel à eau légère pressurisée requiert 140 tonnes d’uranium naturel tandis que celui de quatrième génération en consomme quatre 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 douze réacteurs de 60 MWe) sur un site du DOE (Department of Energy américain) en Idaho (Adrian Chu « Smaller, safer, cheaper : one company aims to reinvent the nuclear reactor and save a warming planet », Science Mag, 21 février 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 quatrième 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 (Dan Yuman, « Small nations have big plans for nuclear energy », EnergyPost.eu, 4 avril 2019).

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