Il y a eu une erreur, réessayez plus tard.

Restez informé grâce à notre newsletter ?

Small Modular Reactors : dimensions XS, avantages XL
Small Modular Reactors : dimensions XS, avantages XL

Small Modular Reactors : une taille XS pour des avantages XL

Les Small Modular Reactors (SMR) sont des modèles réduits de centrales nucléaires. De conception modulaire, ces réacteurs coûtent moins cher que les centrales nucléaires classiques. Les SMR sont idéaux pour fournir de l'énergie de façon décentralisée, par exemple lors de grands processus industriels ou dans des zones éloignées. Les experts et les entreprises croient fermement aux SMR et divers projets internationaux sont actuellement en développement.

Avant d'examiner de plus près les solutions innovantes du SCK•CEN et Tractebel dans le domaine des SMR, il est important de savoir exactement ce que sont les petits réacteurs modulaires et ce qu'ils font. Les SMR sont de petites centrales nucléaires d'une puissance de 10 à 300 MW (à titre de comparaison : les centrales nucléaires traditionnelles telles que Doel 4 ou Tihange 3 ont une puissance de 1000 MW).

Les avantages d'un système modulaire

  • Les SMR se composent généralement de modules. Cela permet de les construire beaucoup plus rapidement et à moindre coût. De ce fait, ils peuvent également être produits en série. Et, bien sûr, ils sont plus faciles à transporter.
  • Le carburant reste opérationnel plus longtemps dans un SMR. Cela signifie moins de combustible neuf dans le réacteur et donc moins d'intervention humaine.
  • Le risque de prolifération (utilisation de matières nucléaires à des fins militaires ou terroristes) est encore plus faible qu'avec les centrales classiques.

Puissance

Les projets SMR les plus avancés sont des versions à petite échelle de la centrale nucléaire comme on la connaît : l'uranium est utilisé comme combustible et l'eau sous pression refroidit le cœur du réacteur. Un SMR fournit entre 10 et 300 MW d'électricité. A titre de comparaison, les centrales nucléaires belges Doel 1 et Doel 2 fournissent chacune environ 430 MW.

Amélioration de la sécurité passive

En plus de la conception modulaire, l'innovation réside dans les systèmes passifs. Comme pour les grandes centrales nucléaires de troisième génération les plus modernes, les systèmes de refroidissement passif sont privilégiés. Ces systèmes sont contrôlés par l'utilisation pratique de la gravité ou de la circulation naturelle du réfrigérant. Ils fonctionnent pendant plusieurs jours sans intervention humaine et ne nécessitent pas de source d'énergie externe, ce qui constitue un avantage majeur en matière de sécurité.

Comment expliquer le succès des SMR ?

Première explication : l'essor des énergies renouvelables dans tous les pays du monde. Cet essor a nécessité la création de centrales électriques plus petites et plus flexibles, capables de suivre facilement l'évolution rapide de l'offre et de la demande d'électricité. Afin de compenser l'absence de vent (dans le cas des éoliennes) et de soleil (dans le cas des cellules solaires).

Mais ils conviennent également très bien aux pays en développement. Les SMR peuvent être déployés dans des régions éloignées avec peu de personnel qualifié. Pensez par exemple à une ville reculée d'Afrique, où l'électricité est nécessaire pour alimenter l'industrie et les ménages en électricité. De plus, ils sont capables de « produire » de l'eau potable.

Le prix est également un facteur important. Certains pays n'ont pas la capacité d'investir dans des centrales nucléaires classiques. D'où l'intérêt pour les SMR, dont le prix de revient est beaucoup plus bas.

Où les SMR sont-ils développés ?

De nombreuses grandes entreprises du secteur nucléaire travaillent au développement des SMR, notamment aux États-Unis, en Chine, en Russie et au Japon. En Europe, il y a un intérêt particulier au Royaume-Uni, où Urenco travaille sur la « U-battery ».

Le caractère innovant de la nouvelle génération de centrales nucléaires attire également de nouveaux acteurs. L'idée du Traveling Wave Reactor est soutenue aux États-Unis par TerraPower, qui appartient au milliardaire et partisan de l'énergie nucléaire Bill Gates :

« Les énergies renouvelables dont nous disposons aujourd'hui, comme l'éolien et le solaire, ont fait beaucoup de progrès et pourraient constituer une voie vers un avenir énergétique sans carbone. Mais étant donné l'ampleur du défi, nous devons explorer de nombreuses voies différentes, ce qui signifie que nous devons également inventer de nouvelles approches. Le nucléaire est l'une des directions dans lesquelles nous devrions innover. »

(Bill Gates, CEO TerraPower, à l'occasion de la conférence COP21 sur le climat à Paris)

Certains SMR sont livrés en une seule pièce. Ceux-ci disposent d'une puissance peu élevée et sont parfois appelés « piles ». Ils peuvent fournir de l'électricité dès qu'ils sont livrés à leur destination finale.

Le Centre belge de recherche nucléaire : une recherche de pointe et une première mondiale

Le SCK•CEN (Centre belge de recherche nucléaire), situé à Mol dans la région d’Anvers, teste des matériaux innovants pour les SMR.

Le SCK•CEN étudie l'utilisation du plomb liquide comme réfrigérant pour le combustible nucléaire. Le plomb liquide augmente l'efficacité des combustibles nucléaires, ce qui est bénéfique pour la durée de vie du réacteur. A l'aide d'installations d'essais avancées, le comportement du matériau et la corrosion éventuelle sont étudiés dans le but de développer un SMR aussi efficace que possible !

Le SCK•CEN examine également le comportement des neutrons dans le plomb du réacteur VENUS (projet GUINEVERE). Cette recherche à grande échelle sur les réacteurs du futur est une première mondiale : il s'agit du premier réacteur sous-critique dont le liquide, le plomb, est contrôlé par un accélérateur de particules. Avec le projet GUINEVERE, le SCK•CEN apporte une contribution importante à la recherche sur le développement de cette variant de SMR. Un grand mérite pour notre petit pays !

Tractebel : l'expertise belge au service des projets SMR innovants

Avec plus de 150 ans d'expérience, Tractebel est considéré comme l'un des plus grands experts internationaux dans le domaine de la consultance et de l'ingénierie. Leur objectif est de contribuer à façonner le monde de demain.

Depuis plus de 60 ans, Tractebel développe des technologies de base fiables et innovantes sur mesure. En tant qu'architecte-ingénieur des 7 centrales nucléaires belges, Tractebel a jugé logique qu'elles participent au développement des SMR.

Tractebel dispose d'un vivier unique d'ingénieurs aux compétences pluridisciplinaires, tous spécialistes dans leurs domaines respectifs.

Ils constituent un lien indispensable entre le concept de base et la construction même d'un SMR. Les ingénieurs de Tractebel développent le concept à usage industriel et/ou évaluent la faisabilité financière et technique du projet en tenant compte de critères tels que la sécurité, l'opérabilité et la faisabilité. Tractebel assiste les inventeurs, constructeurs ou exploitants dans leurs projets de développement de SMR innovants, de l'étude de faisabilité à l'obtention des licences nécessaires auprès des autorités compétentes et à la mise en service finale.

Bon à savoir : de l’eau potable grâce aux SMR !

Les SMR peuvent produire plus que de l'électricité. Certains d'entre eux sont également conçus pour produire de la vapeur ou de l'eau chaude par cogénération.

Mieux encore, les SMR semblent être particulièrement efficaces pour produire de l'eau potable par dessalement.

La production d'eau potable est un processus énergivore. Certaines régions d'Asie et d'Afrique ne peuvent pas se développer de manière durable en raison de la pénurie d'eau potable. Comme les SMR fonctionnent de manière autonome, ils peuvent offrir une solution à ce problème.

Vous trouverez plus d’informations sur le site de World Nuclear Association.

Mots-clés associés à l'article

Êtes-vous aussi intéressé par…

Forum nucléaire: qui sommes-nous ?

Le Forum Nucléaire belge regroupe la plupart des sociétés et organismes actifs dans le domaine des applications du nucléaire. Le Forum Nucléaire est un portail d’information de référence sur la technologie nucléaire, tant à l’égard de la presse et du monde politique qu’à l’égard du grand public. En savoir plus