Emmanuel Macron a révélé le 12 octobre 2021 un plan ambitieux d’investissement de 30 milliards d’euros sur cinq ans, et dont on a beaucoup entendu parler ces derniers mois, le fameux plan “France 2030”. Il est destiné à promouvoir la compétitivité industrielle et les technologies d’avenir en France. Au cœur de cette initiative, on trouve les small modular reactors (ou SMR), ces petits réacteurs nucléaires modulaires qui reçoivent le soutien de l’État français.
Qu’est-ce qu’un Small Modular Reactor (SMR) ou Petit Réacteur Modulaire (PMR) ?
Le petit réacteur modulaire (PRM), également connu sous l’abréviation SMR (small modular reactor), est une forme innovante de réacteur nucléaire à fission. Contrairement aux réacteurs conventionnels, il est de taille et de puissance plus réduites, conçu en usine et ensuite transporté sur le site d’installation. Cette approche permet de réduire les travaux sur place, tout en augmentant l’efficacité du confinement et la sûreté des matériaux nucléaires.
Les SMRs sont spécialement conçus pour produire à la fois de l’électricité et de la chaleur, que ce soit dans des zones éloignées ou en complément des grands réseaux énergétiques existants.
Avec une puissance allant de 10 à 300 MW, les PRM représentent une alternative plus économique ou un complément aux réacteurs nucléaires classiques. Ils sont particulièrement adaptés pour fournir de l’électricité dans des zones isolées ou sur des navires (à l’image des technologies mobilisées aujourd’hui dans les sous-marins nucléaires). Ils peuvent également être utilisés pour des applications de cogénération ou de trigénération, c’est-à-dire produire à la fois de la chaleur, de l’électricité et du mouvement. Les PRM ont de multiples usages potentiels, tels que le chauffage urbain, le dessalement de l’eau de mer, la production d’hydrogène, le chauffage industriel, le raffinage d’hydrocarbures ou la propulsion de navires civils ou militaires.
Comment fonctionnent-ils concrètement ?
Leur principe de fonctionnement est similaire à celui des grands réacteurs nucléaires de 3ème génération : la fission nucléaire (comment marche la fission ?). Ce processus divise les noyaux d’atomes en parties plus petites, libérant ainsi une énorme quantité d’énergie sous forme de chaleur. Dans les SMRs, cette fission nucléaire a lieu dans un cœur de réacteur, où l’uranium, ou tout autre combustible nucléaire, est bombardé par des neutrons. La chaleur produite par cette réaction est ensuite utilisée pour produire de la vapeur, qui fait tourner une turbine connectée à un générateur électrique. Ainsi, l’électricité est générée en utilisant une source d’énergie différente, à savoir la fission nucléaire.
Quels sont les atouts des SMR ?
Contrairement aux grands réacteurs nucléaires classiques, les SMRs sont conçus de manière modulaire, ce qui signifie qu’ils peuvent être construits en plusieurs modules indépendants. Cette approche offre une flexibilité accrue et permet de les adapter à différents besoins énergétiques. Nous le disions plus tôt, les SMRs ont une puissance électrique inférieure à 300 MW, en comparaison des plusieurs milliers de MW des EPR (réacteurs nucléaires de dernière génération), ce qui les rend particulièrement adaptés à des applications variées, notamment dans des zones éloignées ou pour assurer une alimentation de secours.
En matière de sécurité, les SMRs dépassent les centrales nucléaires traditionnelles. Grâce à l’utilisation de technologies de surveillance et de régulation plus avancées, les risques d’accidents sont considérablement réduits. En outre, les SMRs sont passifs, c’est-à-dire qu’ils peuvent se refroidir d’eux-mêmes en cas d’urgence, sans nécessiter d’intervention humaine ou d’alimentation électrique externe. Ils sont également conçus pour résister aux catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre et les tsunamis.
Du point de vue économique, ils sont aussi plus avantageux que les centrales nucléaires traditionnelles en raison de leur taille réduite. Ils demandent moins de capital initial et présentent des coûts de production d’énergie plus bas. Grâce à des méthodes de fabrication en série, ils peuvent être construits dans des usines, ce qui entraîne une baisse significative des coûts de construction et de maintenance.
De plus, les SMRs offrent une solution compétitive pour produire de l’énergie par rapport à d’autres sources, telles que le charbon, le gaz naturel et les énergies renouvelables. Ils se positionnent également comme une option prometteuse pour produire de l’hydrogène, un carburant propre en pleine expansion pour les véhicules.
Une solution pour demain ?
Les SMRs existent déjà et sont déjà employés. Fin 2018, ils étaient utilisés par les militaires pour équiper leurs sous-marins et porte-avions, ainsi que par la Russie pour quelques brise-glaces. De plus, une cinquantaine de projets ou concepts de PMRsont aujourd’hui à l’étude ou en cours de développement à l’image du réacteur Otrera, allant de versions réduites de modèles de réacteurs existants jusqu’à des conceptions novatrices de la génération IV, tant du type réacteur à neutrons thermiques que du type réacteur à neutrons rapides. Parmi les pays les plus actifs dans ce domaine, on retrouve la Russie et les États-Unis, qui mènent de front cette recherche prometteuse.
En somme, les small modular reactors sont au cœur d’un plan d’investissement novateur et ambitieux, visant à façonner un avenir énergétique plus sûr, plus flexible et plus économiquement compétitif pour la France.
