Alors que le monde est aux prises avec une urgence climatique provoquée par les émissions de carbone provenant de la combustion à grande échelle de combustibles fossiles, l'énergie nucléaire suscite un regain d'intérêt, en particulier pour la nouvelle génération de petits réacteurs modulaires.

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations Unies a prévu dans son sixième rapport d'évaluation, publié le 9 août, que les températures moyennes mondiales de l'air pourraient augmenter de plus de 1,5 degré Celsius par rapport aux niveaux préindustriels d'ici 2040. Le dernier rapport apporte une nouvelle urgence à réduire émissions de manière drastique.

Dans le cadre de l'Accord de Paris de 2015, tous les pays sont tenus de fixer des objectifs pour aider à rester dans la limite de 1,5 °C et travailler vers un objectif de neutralité carbone en trouvant des alternatives au charbon, au pétrole, au gaz naturel et à d'autres combustibles fossiles.

Parmi les nombreuses alternatives, les petits réacteurs modulaires - définis par l'Association internationale de l'énergie atomique comme des réacteurs nucléaires d'une capacité de 300 mégawatts ou moins (les réacteurs conventionnels produisent 1 000 mégawatts ou plus) - l'emportent pour avoir une empreinte environnementale minimale. Ils occupent également beaucoup moins d'espace que les centrales électriques conventionnelles ou les parcs éoliens et solaires qui produisent de l'énergie renouvelable.

Nanda Kumar Janardhanan, qui enseigne les études énergétiques à l'Université Jawaharlal Nehru de New Delhi et coordonnatrice des opérations en Asie du Sud pour l'Institut des stratégies environnementales mondiales du Japon, déclare que "contrairement aux grandes centrales nucléaires conventionnelles, qui peuvent prendre une décennie ou plus pour construire et devenir opérationnels, les petits réacteurs peuvent être prêts en une fraction de ce temps" car ils sont suffisamment petits pour être fabriqués en usine et transportés sur le site d'exploitation.

"Les pays qui ont besoin d'un approvisionnement en énergie propre peuvent éventuellement utiliser de petits réacteurs modulaires comme alternative à la dépendance à l'énergie thermique nuisible à l'environnement. C'est l'un des avantages directs qu'il offre pour l'atténuation du climat", a déclaré Janardhanan. Alors que la demande d'hydrogène comme carburant pour le transport et l'industrie augmente, de petits réacteurs modulaires pourraient également fournir l'énergie nécessaire pour générer de l'hydrogène, ajoute-t-il.

"Malgré ces avantages, l'utilisation plus large des petits réacteurs modulaires exigera un changement transformateur des mesures de sécurité afin de renforcer la confiance du public et d'être accepté", déclare Janardhanan, faisant référence à des catastrophes comme Tchernobyl et Fukushima "qui ont conduit à des perceptions anti-nucléaires parmi certaines sociétés ou personnes."

Rôle de l'industrie nucléaire

L'énergie nucléaire offre une opportunité d'avancer vers les objectifs de l'Accord de Paris, déclare l'Association nucléaire mondiale (WNA). Un livre blanc publié le 27 mai par la WNA suggère que la crainte des risques associés à l'énergie nucléaire a conduit à l'acceptation des combustibles fossiles malgré la cause de millions de décès prématurés dus à la pollution de l'air et a contribué au changement climatique.

Réagissant au sixième rapport d'évaluation du GIEC, la directrice générale de la WNA, Sama Bilbao y León, a réitéré les demandes dans le livre blanc que les gouvernements, les régulateurs et l'industrie travaillent ensemble pour accélérer le déploiement de nouveaux projets nucléaires, y compris les petits réacteurs modulaires, afin de contribuer à une décarbonation rapide.

Karthik Ganesan, membre et directeur de recherche au Conseil de l'énergie, de l'environnement et de l'eau à New Delhi, affirme que l'Asie est une région où la capacité nucléaire augmente. "L'Asie en développement (Chine, Inde) et l'Asie développée (Corée et Japon), qui gèrent déjà de grands programmes nucléaires civils, doivent rester investies dans la technologie des petits réacteurs modulaires", déclare Ganesan.

"Mais pour que le concept de petits réacteurs modulaires réussisse en Asie, il doit répondre aux principales exigences de sécurité accrue, de simplicité de construction et d'exploitation et être comparable en termes économiques aux centrales nucléaires conventionnelles", déclare Ganesan.

D'autres experts de haut niveau sont moins optimistes quant aux perspectives pour les petits réacteurs modulaires de jouer un rôle important dans la décarbonisation au cours de la prochaine décennie.

"L'humanité n'a pas le temps d'investir dans de petits réacteurs modulaires. Le problème climatique est urgent", déclare M. V. Ramana, physicien au Nuclear Futures Laboratory de l'Université de Princeton, qui travaille sur l'énergie nucléaire dans le contexte du changement climatique et du désarmement nucléaire. .

"Des chaînes d'approvisionnement entières devraient être établies une fois que les premiers petits réacteurs modulaires auront été construits, testés et éprouvés", a déclaré Ramana à SciDev.Net. "Il n'y a aucune perspective réaliste que cela puisse faire une brèche significative dans la nécessité de passer rapidement à un système électrique sans carbone."

Dans un article publié en juillet dans le Bulletin of the Atomic Scientists , Ramana affirme que les réacteurs nucléaires qui génèrent suffisamment d'électricité pour contribuer à l'atténuation du changement climatique auront besoin de technologies complexes pour contrôler les réactions et traiter les produits de fission radioactifs.

Risques de prolifération

Ramana craint également que, puisque les projets de réacteurs de petite et moyenne taille impliquent généralement des grappes de plusieurs modules de petits réacteurs, il existe un risque accru de prolifération nucléaire.

"Chaque réacteur est une source potentielle de plutonium ou d'uranium enrichi ou les deux - plus le nombre de réacteurs nucléaires est élevé, plus le potentiel de fabrication d'armes nucléaires est grand. Toute personne ayant accès à ces matériaux est d'autant plus proche d'une arme nucléaire", dit-il. .

Like their larger counterparts, small modular reactors will also produce radioactive nuclear waste, the safe disposal of which is yet to be resolved satisfactorily. Ramana's paper says that the 1982 Nuclear Waste Policy Act in the US envisaged deep geological burial by 1998 but the US government continues to pay billions of dollars in fines for failing to take charge of spent fuel.

Such concerns have not stopped the development of small modular reactors. According to the International Atomic Energy Agency (IAEA), over 70 SMR designs are either under construction or being developed in 18 countries.

The world's first small modular reactor plant, located in Russia's remote Chukotka region, has been operational since 2019 December, while Argentina is developing a 25-megawatt plant, intended for small grids, according to IAEA. A small modular reactor plant in China's Shidao Bay is slated to begin operation in 2021.

India, which has an advanced nuclear power program with an installed capacity of 7,480 megawatts, has plans to develop small modular reactors partly based on its vast reserves of thorium, according to Sunil Ganju, a member of the nuclear controls and planning wing of India's Department of Atomic Energy.

Speaking at a February webinar on small modular reactors, organized by the India Energy Forum, Ganju said a 500-megawatt "protype fast breeder reactor" being developed at Kalpakkam, Tamil Nadu state, could be classified as a small reactor.

According to Janardhanan, the advantage of nuclear power is that it is a mature technology with a proven history of investment of millions of research hours. "The fact that there is hardly any other mature technology available makes it important for clean energy supply."