Southern Company et TerraPower vont construire le premier réacteur à sel à spectre rapide

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En collaboration avec Southern Company, une entreprise spécialisée dans la production et la distribution d’électricité, TerraPower va construire un nouveau type de réacteur nucléaire dans l’Idaho. Fonctionnant sur une base de sels fondus, le réacteur devrait être capable de créer de l’énergie décarbonée et de générer de la chaleur.

Un réacteur de démonstration pour développer une technologie unique

Le nucléaire pourrait faire un grand pas en avant aux Etats-Unis. C’est au sein de l’Idaho National Laboratory, le premier laboratoire nucléaire du pays, que TerraPower, la société de Bill Gates fondée en 2006, et Southern Company, vont construire un petit réacteur expérimental unique. Il sera basé sur la technologie qui permettra de réaliser le futur réacteur rapide à chlorure fondu de TerraPower, une technologie clé pour un avenir propre et durable.

Fin 2021, Southern Company et le département américain de l’énergie (DOE) signaient un accord pour la conception, la construction et l’exploitation du premier réacteur expérimental sodique critique à spectre rapide au monde. Une annonce en corrélation avec le souhait des Etats-Unis de tester de nouvelles technologies expérimentales dans le secteur de l’énergie nucléaire. Ce réacteur sera le premier réacteur au monde à fission nucléaire à spectre rapide et alimenté par des sels fondus qui fonctionnera grâce à une réaction en chaîne autonome.

Ce projet, baptisé Molten Chloride Reactor Experiment (MCRE), sera réalisé en collaboration avec Southern Company, TerraPower, Idaho National Laboratory (INL), Core Power, Orano Federal Services, Electric Power Research Institute (EPRI) et 3M Company. Grâce à cette collaboration, le réacteur nucléaire nouvelle génération pourrait entrer en service en 2026.

Bien que le projet prenne aujourd’hui un nouveau départ, les premières ébauches de sa conception remontent à 2015. À cette date, Southern Company et TerraPower ont bénéficié d’une subvention de 40 millions de dollars de la part du département américain de l’énergie. Le projet reçoit également un financement, à coûts partagés, de 170 millions de dollars sur cinq ans de l’ARDP, Advanced Reactor Demonstration Program.

Un réacteur à fission nucléaire

Pour ce projet, c’est la technologie MCFR (Molten Chloride Fast Reactor) de la société TerraPower qui sera utilisée. Cette technologie est l’une des technologies nucléaires de 4ème génération les plus avancées actuellement en développement. Elle utilise le sel de chlorure fondu de deux manières : à la fois comme liquide de refroidissement et comme combustible. Grâce à cette double utilisation, le réacteur fonctionne à spectre rapide, ce qui aide la réaction de fission nucléaire, et la création d’une énergie propre à faible coût.

Le futur réacteur disposera d’une capacité inférieure à 500 kilowatts, le rendant totalement expérimental. Il devrait néanmoins être le premier réacteur à chlorure fondu et à spectre rapide à atteindre le stade critique, ce qui signifie qu’il fonctionne sur une réaction nucléaire en chaîne autonome.

« Notre travail passé avec Southern Company a conduit à d’importantes étapes expérimentales et à l’établissement d’installations d’essai uniques nécessaires pour valider la technologie des réacteurs à sels fondus », a déclaré Chris Levesque, président et PDG de TerraPower.

Le réacteur fonctionnera à des températures plus élevées que celles des réacteurs classiques, et devrait donc permettre à cette technologie de créer une électricité plus flexible et hautement efficace. La technologie disposerait également d’un potentiel pour fournir de la chaleur industrielle de haute qualité sans carbone, ainsi qu’un stockage thermique. Une application qui pourrait intéresser plusieurs marchés comme les industries lourdes nécessitant des températures élevées et beaucoup d’énergie, ou encore les secteurs du transport maritimes qui peinent encore à se décarbonater.

En parallèle, TerraPower travaille sur la construction d’une petite centrale nucléaire de nouvelle génération dans le Wyoming, dans le but de remplacer les centrales aux charbons vieillissantes. Cette centrale utilise la technologie « Natrium » de la société, qui permet la création d’un réacteur à neutrons rapides au sodium économique combiné à un système de stockage d’énergie à base de sels fondus. Un projet similaire qui devrait voir le jour en 2028, et qui pourrait permettre à l’entreprise d’améliorer son savoir-faire pour construire le MCFR.

Une démarche écologique

L’un des principaux atouts de ce nouveau réacteur nucléaire repose sur sa démarche environnementale. Le nucléaire pourrait être un élément clé contre la lutte du réchauffement climatique, notamment en fournissant une énergie propre et fiable.

En effet, cette énergie est décarbonée et n’émet donc que très peu de C02. Elle est ainsi au cœur d’une démarche durable et abordable, en fournissant une énergie propre et résiliente. Elle offre également de nombreux avantages en termes de performance mais également d’économie, notamment si elle s’intègre aux ressources renouvelables déjà existantes.

« L’expérience sur le réacteur à chlorure fondu soutiendra la commercialisation d’une technologie révolutionnaire dans un délai permettant de respecter les critères de référence en matière de changement climatique et d’atteindre l’objectif de Southern Company de ne produire aucune émission de gaz à effet de serre d’ici 2050. », a déclaré Mark S. Berry, vice-président du R&D de Southern Company.

Aux Etats-Unis, l’industrie est responsable de près d’un quart de toutes les émissions de gaz à effet de serre, selon l’Environmental Protection Agency. Et l’acier représente à lui seul 9% des émissions mondiales. Le nucléaire représente donc une solution adéquate à cette pollution commerciale.

Bien que les déchets nucléaires générés par la production d’électricité restent encore un problème sur le plan environnemental, le spectre rapide permettrait de brûler les déchets nucléaires de haute activité.

Pour être en adéquation avec l’objectif de ce projet, un examen environnemental sera réalisé sur le projet du réacteur expérimental à chlorure fondu, conformément à la loi sur la politique environnementale nationale, et avant que la conception finale et la construction ne débutent.

Avec ce projet de nouveau réacteur nucléaire, Southern Company et TerraPower espèrent proposer une nouvelle solution optimale, aussi bien en termes de performance que de coût, permettant ainsi aux Etats-Unis d’avancer vers une énergie à très faible impact.