Comment les petits réacteurs modulaires pourraient développer l’énergie nucléaire aux États-Unis

Les centrales nucléaires pourraient devenir plus petites, plus simples et plus faciles à construire à l’avenir, révolutionnant potentiellement une source d’énergie de plus en plus considérée comme essentielle à la transition vers l’abandon des combustibles fossiles.

De nouvelles conceptions appelées petits réacteurs modulaires, ou SMR en abrégé, promettent d’accélérer le déploiement de nouvelles centrales alors que la demande en électricité propre augmente en raison de l’intelligence artificielle, de la fabrication et des véhicules électriques.

Dans le même temps, les services publics de tout le pays mettent hors service des centrales à charbon dans le cadre de la transition énergétique, ce qui suscite des inquiétudes quant à une menace imminente déficit d’approvisionnement en électricitéL’énergie nucléaire est considérée comme une solution potentielle car elle constitue la source d’énergie la plus fiable disponible et n’émet pas de dioxyde de carbone.

Construire de grandes usines est très coûteux et prend du temps. En Géorgie, Comté du Sud construit le premiers nouveaux réacteurs nucléaires depuis des décenniesmais le projet a été achevé avec sept ans de retard et a coûté plus de 30 milliards de dollars.

Les petits réacteurs modulaires, d’une capacité de 300 mégawatts ou moins, représentent environ un tiers de la taille des réacteurs moyens du parc actuel des États-Unis. L’objectif est de les construire selon un processus similaire à celui d’une chaîne de montage, avec des centrales sortant des usines en seulement quelques pièces qui sont ensuite assemblées sur place.

« Du point de vue du capital, ils représentent une part plus modeste », a déclaré à CNBC Doug True, directeur nucléaire du Nuclear Energy Institute. « Ils conviennent parfaitement pour remplacer une centrale à charbon à la retraite, par exemple, car la taille des centrales à charbon est généralement supérieure à celle des petits réacteurs modulaires. »

Le défi consiste à construire le premier petit réacteur modulaire aux États-Unis

Selon le rapport, seuls trois SMR sont opérationnels dans le monde. Agence de l’énergie nucléaireDeux d’entre eux se trouvent en Chine et en Russie, principaux adversaires géopolitiques des États-Unis. Un réacteur d’essai est également opérationnel au Japon.

Les dirigeants de l’industrie nucléaire s’accordent généralement à dire que les petits réacteurs modulaires n’atteindront pas le stade commercial avant les années 2030. Un effort ambitieux de NuScale Le projet de déploiement de SMR sur un site de l’Idaho a été annulé l’année dernière, le prix du projet étant passé de 5 à 9 milliards de dollars en raison de l’inflation et des taux d’intérêt élevés.

Eric Carr, président des opérations nucléaires chez Dominion Énergiea déclaré que le plus grand défi pour commercialiser la technologie à l’heure actuelle est de gérer les coûts d’un projet unique en son genre.

« Personne ne souhaite vraiment être le premier, mais il faut que quelqu’un le soit », a déclaré Carr à CNBC. « Une fois que le projet sera opérationnel, il constituera une source d’énergie fiable et formidable pour le réseau électrique de tout le pays. »

Dominion évalue actuellement s’il est judicieux de construire un petit réacteur modulaire sur son site. Centrale nucléaire de North Anna dans le comté de Louisa, en Virginie, au nord-ouest de Richmond. La zone de service de l’entreprise comprend le plus grand marché de centres de données au monde dans le comté de Loudoun, à moins de 160 kilomètres au nord de la centrale.

La demande en électricité de ces entrepôts de serveurs informatiques devrait augmenter en raison de la consommation accrue d’énergie de l’intelligence artificielle. Dans le cas de Dominion, la demande de pointe en électricité des centres de données devrait plus que doubler pour atteindre 6,4 gigawatts d’ici 2030 et quadrupler pour atteindre 13,4 gigawatts en 2038.

En juillet, Dominion a demandé aux entreprises de technologie SMR de soumettre des propositions évaluant la faisabilité du développement d’un petit réacteur à North Anna. Carr a déclaré que le processus de proposition suscitait un vif intérêt. Le service public travaille actuellement avec les fournisseurs pour s’assurer qu’ils comprennent les besoins de Dominion et pour déterminer quelle technologie pourrait être adaptée, a déclaré Carr.

« Dans notre cas particulier, Dominion a le devoir de faire ce qui est juste envers ses actionnaires, et nous avons également le devoir envers nos clients de nous assurer que nous pouvons répondre à la demande de cette croissance, mais nous devons équilibrer ces deux intérêts », a déclaré M. Carr. Bien que Dominion ne se soit pas encore engagée à construire un SMR, un scénario de planification envisage le développement de six réacteurs de ce type à partir de 2034.

Les entreprises technologiques à l’origine de l’essor des centres de données ont également montré un intérêt croissant pour le nucléaire en raison de sa fiabilité et de son rôle dans la lutte contre le changement climatique. Carr a déclaré que Dominion discutait avec certains clients d’une éventuelle collaboration pour rapprocher les SMR de la réalité.

« Nous avons des discussions avec les fournisseurs de technologie ainsi qu’avec les gros clients qui viennent nous voir et nous demandent : « À quoi cela pourrait ressembler si nous travaillions tous ensemble » », a déclaré Carr.

Holtec International, une société privée de technologie nucléaire, tente de trouver une voie d’avenir pour l’industrie sur deux fronts. L’entreprise est en train de redémarrage de la centrale nucléaire de Palisades dans le Michigan, ce serait la première fois qu’une usine qui avait cessé ses activités serait remise en service.

Holtec prévoit également d’installer deux petits réacteurs à Palisades au début des années 2030, ce qui doublerait presque la capacité énergétique de la centrale. Kelly Trice, présidente de Holtec, a déclaré, sans divulguer de noms, qu’au moins six services publics sont intéressés à participer au redémarrage de Palisades et à la construction des petits réacteurs.

« S’ils participent, ils pourront tirer toutes ces leçons douloureuses sans avoir à les payer », a déclaré Trice à CNBC. « Et puis, lorsque la centrale sera construite sur leur site, ce sera la deuxième, la troisième ou la quatrième – qui revient généralement beaucoup moins chère une fois que vous aurez tiré toutes les leçons de cette expérience. »

Une fois le premier SMR construit à Palisades, Holtec prévoit de constituer un carnet de commandes pour « fabriquer en continu les composants nécessaires à cette fin, quelle que soit l’usine nécessaire », a déclaré Trice.

Le SMR de Holtec est un réacteur à eau pressurisée, la même technologie que la plupart des centrales actuellement en service aux États-Unis. « Mais avec des caractéristiques de sécurité élégantes qui ne nécessitent aucune intervention humaine et, par conséquent, plus simple à utiliser, nécessitant moins de personnel et plus facile à entretenir », a déclaré Trice.

« Et aussi reproductible. Notre objectif est que chaque SMR soit essentiellement le même », a-t-il déclaré.

Le plus grand exploitant de centrales nucléaires aux États-Unis, Énergie des constellationsétudie également la possibilité de construire un petit réacteur dans l’une de ses installations.

La tendance du secteur est de moderniser les centrales existantes avec de petits réacteurs, en partie parce que les communautés sont déjà ouvertes au nucléaire. Les terrains, l’eau, le raccordement au réseau et l’empreinte de sécurité nécessaires sont également déjà disponibles, a déclaré Kathleen Barrón, directrice de la stratégie chez Constellation.

Barrón a déclaré que l’idée est de travailler avec un client intéressé par un contrat dans l’une des centrales existantes de Constellation pour l’électricité aujourd’hui, puis de travailler avec lui pour utiliser l’installation pour « héberger un SMR afin de fournir une plus grande énergie propre à ce client à l’avenir ».

« Cela n’arrivera que s’il existe une politique de soutien de l’État semblable à celle des États avec l’éolien offshore et s’il y a des clients intéressés par l’achat des productions de ces réacteurs », a déclaré Barrón.

Pour l’instant, la transition énergétique nécessitera une approche globale, le gaz naturel servant de passerelle vers une énergie plus propre à mesure que le charbon disparaît progressivement – jusqu’à ce que la prochaine technologie soit mise en service, a déclaré Carr de Dominion.

« Le SMR pourrait bien être la prochaine technologie », a-t-il déclaré.