Une start-up de Bill Gates va construire un réacteur « révolutionnaire »; le sodium est-il le sauveur du nucléaire?

Une start-up cocréée par Bill Gates a choisi le lieu de construction pour sa première centrale nucléaire. C’est une centrale qui refroidit le réacteur au sodium, une technologie qui présente des avantages en termes de productivité et d’amoindrissement des risques, mais est également sujet à controverse. Elle devrait voir le jour en 2028.

Le Wyoming, dans le nord-ouest des Etats-Unis, est un des Etats les moins peuplés. Il faut faire 80 kilomètres pour trouver la prochaine ville, ou pour se rendre au travail. La start-up TerraPower, cocréée par Bill Gates, a choisi cet Etat, et sa ville de Kemmerer, pour créer sa première centrale nucléaire.

La petite ville compte moins de 3.000 habitants. Au point fort des travaux de construction, le chantier engagera jusqu’à 2.000 personnes. La région est aujourd’hui dominée par les industries fossiles: une mine de charbon, une centrale thermique et une usine de traitement du gaz naturel fournissent 400 emplois dans les environs. TerraPower dit alors pourvoir des nouveaux emplois, d’énergie « propre ».

Mais le choix de la région se fait également pour des raisons géologiques. La zone connaît peu d’activités sismiques, et l’état du sol intéresse également TerraPower. Le soutien de la communauté a également facilité le choix de cet endroit.

345 à 500 mégawatts

La centrale aura une capacité de production de 345 mégawatts, qui peut être augmentée à 500 (lire ci-après). Pour avoir un ordre de grandeur, un gigawatt, donc 1.000 mégawatts, est nécessaire pour alimenter une ville de taille moyenne, et un mégawatt pour une petite ville.

Dans leur ensemble, les Etats-Unis ont besoin de 1.000 gigawatts, et le monde de 5.000 gigawatts, explique Bill Gates, également connu pour être le co-fondateur de Microsoft et un des hommes les plus riches de la Terre, dans son livre sur le climat.

Les Etats-Unis dépassés par les autres pays

« La Chine et la Russie continuent à construire des nouvelles centrales, avec des technologies avancées comme la nôtre. Ils veulent exporter leurs centrales vers d’autres pays dans le monde », explique le CEO de TerraPower Chris Levesque à CNBC. « Donc le gouvernement des Etats-Unis était préoccupé que les Etats-Unis n’avançaient pas dans cette direction ».

Le gouvernement a donc témoigné sa volonté de participer au projet, et a injecté la moitié du budget, soit deux milliards de dollars, via un programme du Département de l’énergie. L’autre moitié est couverte par TerraPower.

La différence: réacteur refroidi au sodium

La centrale sera la première pour les Etats-Unis (et une des premières dans le monde, des projets russes, chinois, et indiens sont en cours) à utiliser le sodium liquide pour refroidir le réacteur, au lieu de l’eau. Le sodium a la particularité d’avoir une température d’ébullition plus haute que l’eau (883° Celsius) et peut ainsi mieux absorber la chaleur. La température autour du réacteur, lors de la fission de l’uranium, est de 320°.

Dans les réacteurs classiques, de l’eau est utilisée pour refroidir les réacteurs. Elle bout à 100°, donc pour ne pas bouillir lors du contact avec le réacteur, elle est maintenue sous pression. Ainsi, avec le sodium, moins de haute pression se crée, ce qui réduit les risques.

Un autre avantage du sodium est que les centrales n’ont pas besoin de source d’énergie extérieure pour faire tourner leur système de refroidissement. L’arrêt du système de refroidissement provoqué par un tsunami a provoqué par exemple la catastrophe de Fukushima.

Les centrales avec sodium peuvent aussi emmagasiner la chaleur dans des conteneurs avec du sel fondu. Ceux-ci fonctionnent comme des batteries, et l’énergie peut être utilisée plus tard, pour augmenter la capacité de production à 500 mégawatts, pendant cinq heures.

Ces centrales sont également plus petites en taille, et moins chères à construire. A terme, TerraPower veut les construire pour un milliard de dollars. Les défenseurs de ces centrales soulignent également que sur la question épineuse des déchets le sodium est gagnant, car ces centrales produisent moins de déchets, car brûlant de manière plus efficace la matière première qu’est l’uranium, et même les différents types d’uranium, brut ou appauvri. Ces centrales pourraient même rebrûler les déchets des autres centrales, qui sont souvent encore riches en plutonium.

Une technologie encore sujette à controverse

Un panel de scientifiques indépendants, Union of Concerned Scientists, a analysé les risques et désavantages de cette technologie. Elle serait moins efficiente en termes de combustion d’uranium. Les centrales ne réduiraient pas non plus le nombre de déchets qui doivent être stockés sous terre.

Les chercheurs constatent également un risque pour la sécurité. Le sodium peut prendre feu s’il est exposé à l’air ou à l’eau, ce qui pourrait mener à une fusion du coeur (explosion), dû à un trop grand apport, incontrôlé, d’énergie. Cette technologie, ainsi que celle des sels fondus, est donc moins sure que les réacteurs classiques pour ces chercheurs.

Ils estiment également que l’argument de la rentabilité grâce à la production de centrales moins cher est faux, car ces centrales ne seront pas rentables avant au moins 20 ans, calculent-ils.

Encore du chemin à faire

Levesque explique qu’il reste encore des permis à obtenir, de la part de l’organe régulateur, qui sont chers, et qui demandent beaucoup d’examens.

L’uranium que TerraPower veut utiliser, enrichi de cinq à 20%, n’est pas encore commercialisé. L’uranium actuellement utilisé aux Etats-Unis et ailleurs est l’uranium 235, enrichi à 5%. Levesque estime tout de même qu’à terme, produire cet uranium aux Etats-Unis sera possible.

Verdir le parc énergétique

Comme indiqué, la région est encore fort dépendante du charbon. L’énergie créée par TerraPower sera fournie au distributeur Rocky Mountain Power, qui attend cette énergie pour décarboniser son offre. A noter que la classification du nucléaire comme énergie verte fait souvent débat, jusqu’au sein du Green Deal de l’UE, car même s’il n’émet pas de CO2, il créé des déchets radioactifs qu’on est incapable, pour l’heure, de recycler.

Le distributeur parie aussi sur l’éolien. Il a construit des éoliennes qui produisent 2.000 mégawatts, dans le Wyoming, et compte en construire encore bien plus.

Le nucléaire semble être un débat sans fin. Des pays investissent dans des nouvelles technologies, d’autres, comme la Belgique, arrêtent complètement cette source d’énergie pour miser sur d’autres technologies. Avec nos besoins en énergie augmentant constamment, ce débat risque de rester sur le devant de la scène encore un bout de temps.

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