Jusqu'à maintenant, la production d'énergie nucléaire a nécessité des installations massives entourées d'hectares de bâtiments, infrastructures électriques, routes, parkings et plus. L'industrie nucléaire essaie de changer cette image – en devenant petite.

Les efforts pour construire le premier « petit réacteur modulaire avancé, " ou SMR, dans l'Idaho, sont en bonne voie pour qu'il devienne opérationnel d'ici le milieu des années 2020. Le projet a franchi une étape cruciale lorsque l'entreprise qui l'a soutenu, NuScale, a obtenu une importante certification de sécurité de la Nuclear Regulatory Commission.

Mais les premiers pourraient produire de l'électricité d'ici 2020 en Chine, l'Argentine et la Russie, selon l'Agence internationale de l'énergie atomique.

Le débat se poursuit pour savoir si cette technologie vaut la peine d'être poursuivie, mais l'industrie nucléaire n'attend pas de verdict. Ni, en tant que spécialiste de l'énergie, est-ce que je pense qu'il devrait. Cette nouvelle génération de réacteurs plus petits et plus avancés technologiquement offre de nombreux avantages, y compris une approche de la production à la chaîne, des risques de fusion considérablement réduits et une plus grande flexibilité quant à leur localisation, entre autres.

À quel point est-il petit ?

La plupart des petits réacteurs modulaires actuellement en construction oscillent entre 50 mégawatts, soit à peu près assez de puissance pour 60 mégawatts, 000 maisons américaines modernes – et 200 mégawatts. Et il existe des conceptions pour des "mini" ou des "micro-réacteurs" encore plus petits qui génèrent aussi peu que 4 mégawatts.

En revanche, les réacteurs nucléaires de taille normale construits aujourd'hui généreront environ 1, 000-1, 600 mégawatts d'électricité, même si beaucoup ont été construits avant 1990, dont plus de la moitié des 99 réacteurs actuellement en exploitation aux États-Unis, sont plus petits que cela.

Mais les petits réacteurs nucléaires ne sont pas vraiment nouveaux. L'Inde a le plus, avec 18 réacteurs d'une capacité comprise entre 90 et 220 mégawatts, qui ont été construits entre 1981 et 2011.

Les Etats Unis., Russie, Chine, Inde, La France et le Royaume-Uni exploitent des centaines de sous-marins nucléaires et de porte-avions. La Russie a des dizaines de brise-glaces nucléaires qui naviguent dans l'Arctique, et sa première centrale nucléaire flottante a été achevée et sera déployée en 2019 près de la ville de Pevek en Sibérie orientale.

La centrale sibérienne remplacera quatre réacteurs de 12 mégawatts construits par les Soviétiques dans les années 1970 pour alimenter une ville isolée et un centre administratif, ainsi que les opérations de forage minier et pétrolier.

Même si les réacteurs seront petits, ils peuvent fonctionner dans des centrales beaucoup plus grandes avec plusieurs réacteurs. NuScale, par exemple, veut installer 12 réacteurs sur son site initial en Idaho. Sur la base des dernières projections de l'entreprise, il aura une capacité totale de 720 mégawatts.

Une tendance mondiale

Des entreprises privées et publiques cherchent à ce jour à construire ces petites centrales électriques dans une douzaine de pays, y compris les États-Unis et le Royaume-Uni

La France, qui tire les trois quarts de son électricité de l'énergie nucléaire, et le Canada pourrait bientôt se joindre à la mêlée.

Cet intérêt mondial pour les petits réacteurs modulaires intervient alors que plus de réacteurs nucléaires standard sont déclassés qu'en construction.

Quelques avantages

Les partisans de ces petits réacteurs modulaires avancés disent qu'ils seront plus faciles à construire et plus flexibles en termes d'emplacement que les plus grands. Le mot « modulaire » fait référence à la façon dont ils seront construits dans des paramètres d'usine, prêt pour le transport soit entièrement assemblé, soit en pièces facilement connectées par camion, ferroviaire ou maritime.

Ces réacteurs peuvent potentiellement alimenter des villes rurales, installations industrielles, les zones montagneuses et les bases militaires, ainsi que les quartiers urbains et les ports. Les petits réacteurs modulaires peuvent également s'avérer utiles pour des utilisations industrielles.

Les petits réacteurs modulaires différeront des réacteurs plus petits déjà déployés en raison de leurs nouvelles technologies. Ces avancées sont destinées à rendre leur fusion ou leur explosion moins probables, voire impossibles, comme cela s'est produit lors de la catastrophe de Fukushima au Japon.

Les centrales électriques où seront implantés ces petits réacteurs auront des protections supplémentaires contre le sabotage et le vol de matières radioactives. Par exemple, ils peuvent être équipés de systèmes de refroidissement qui continuent de fonctionner même si aucun opérateur n'est présent et que toute l'alimentation électrique est perdue. Dans de nombreux cas, l'ensemble du réacteur et des équipements de production de vapeur seront souterrains pour protéger ces installations lors de catastrophes naturelles telles que le tremblement de terre et les tsunamis qui ont entraîné la fonte de trois réacteurs de Fukushima Daiichi.

Comme les énergies renouvelables, le nucléaire n'émet pas de carbone. Et par rapport à l'énergie éolienne et solaire, qui sont des sources intermittentes, ou hydraulique, qui est affectée par les changements saisonniers et les sécheresses, il fonctionne tout le temps et a une empreinte beaucoup plus petite.

Par conséquent, les petits réacteurs modulaires pourraient être associés à des sources renouvelables en remplacement des centrales au charbon ou au gaz naturel. Pourtant, ils devront probablement concurrencer les systèmes avancés de stockage d'énergie pour ce marché.

Préoccupations et coûts

Que ces avantages se matérialisent, évidemment, reste à voir une fois ces réacteurs déployés. Certains experts sont sceptiques quant aux promesses et aux attentes de l'industrie.

Bien que les petits réacteurs modulaires soient conçus pour produire moins de déchets radioactifs que la norme, des réacteurs plus gros pour la même puissance, la question de savoir où se débarrasser en toute sécurité des déchets nucléaires n'est toujours pas résolue.

Les petits réacteurs modulaires sont confrontés à d'autres défis, certains de leur propre fabrication.

Le vif intérêt pour le marché mondial potentiel a conduit de nombreuses entreprises à proposer leurs propres conceptions de réacteurs individuels. À mon avis, il existe déjà trop de versions. Avant longtemps, une secousse se produira.

Et, surtout aux États-Unis, il n'y a actuellement aucune clarté concernant la durée requise pour l'autorisation de nouvelles conceptions de réacteurs dépourvues d'antécédents commerciaux, ce qui crée beaucoup d'incertitudes réglementaires.

On ne sait pas non plus combien coûtera l'électricité produite par un petit réacteur modulaire. Cela restera probablement le cas pendant au moins les 10 à 15 prochaines années, jusqu'à ce que quelques modèles soient réellement construits et opérationnels.

Certains experts prévoient que les petits réacteurs modulaires se développeront à des niveaux qui pourraient être plus élevés que pour les réacteurs de taille normale, qui coûtent généralement plus cher à construire et à exploiter que d'autres options, comme le gaz naturel, pour la même puissance. NuScale, cependant, prédit que ses SMR seront plus compétitifs que cela en termes de coût.

Et certains observateurs craignent que les propriétaires de réacteurs ne prennent des raccourcis pour réduire les coûts, compromettre la sûreté ou la sécurité.

Bien que leurs coûts ne soient pas clairs et que leurs avantages par rapport à d'autres choix énergétiques restent à prouver, Je crois que ces petits réacteurs, comme sources non carbonées, sont nécessaires pour aider à résoudre les défis énergétiques de notre temps. Et le reste du monde semble prêt à les essayer avec ou sans les États-Unis.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.