Communiqué de presse | Énergie nucléaire : quelle place pour les SMR ?

Communiqué de presse de l'Académie des sciences - Paris, le 20 octobre 2022

Dans un contexte de lutte contre le changement climatique et de fortes tensions sur la fourniture d’énergie en Europe, la question du nucléaire est particulièrement prégnante dans le débat public et politique. Après avoir examiné en 2021 l’apport de l’énergie nucléaire dans la transition énergétique, l’Académie des sciences publie aujourd’hui un nouveau rapport, dédié aux réacteurs nucléaires modulaires de faible puissance.

Lors de la présentation du Plan France 2030, en octobre 2021, Emmanuel Macron a fait part de sa volonté de relancer l’énergie nucléaire en France, via la construction de nouveaux EPR (Evolutionary power reactor ), mais aussi le développement -soutenu par un investissement d’un milliard d’euros- de réacteurs modulaires de faible puissance.
Dès juillet 2021, l’Académie des sciences recommandait de conserver la capacité électronucléaire du bouquet énergétique du pays, à travers le prolongement des réacteurs actuels, la construction de nouveaux réacteurs de type EPR et la mise en œuvre d’un ambitieux programme de recherche et développement sur les réacteurs de quatrième génération.
Elle émet aujourd’hui un nouvel avis, adossé à un rapport, sur la place des SMR (Small Modular Reactors) dans le futur nucléaire mondial.

Entretien avec l’académicien avec Marc Fontecave, professeur au Collège de France et co-rédacteur de ce rapport.

• Qu’est-ce qu’un réacteur nucléaire modulaire de faible puissance ?

  Comme tout réacteur nucléaire, un SMR est un dispositif qui contient en son cœur un combustible nucléaire. Ce dernier subit une réaction en chaîne -contrôlée- de fission, qui libère de l’énergie et permet in fine de produire de l’électricité.
  Mais les SMR sont des réacteurs de faible puissance (10 MW à 300 MW), là où les réacteurs de 2e ou 3e génération de nos centrales nucléaires -actuelles ou à venir-fournissent jusqu’à 1,3 GW. Enfin, ils sont modulaires, c’est-à-dire qu’ils peuvent être construits sur site, par assemblage de plusieurs éléments fabriqués séparément en amont en usine, à la manière d’un lego. Avec à la clef des délais et des coûts de construction plus faibles que pour les réacteurs de forte puissance.

  
  

• Sur quelles technologies les SMR reposent-ils ?

  Les projets de SMR actuellement en cours à travers le monde mettent en œuvre différentes technologies, dont certaines -à un stade encore peu avancé- n’aboutiront peut-être pas. On peut les classer en deux grandes familles :
  • les SMR reposant sur des technologies proches de celles utilisées dans les réacteurs de type EPR (réacteurs de 3^e génération), à savoir neutrons thermiques (lents) et modération par eau pressurisé ou bouillante ;
  • les réacteurs mettant en œuvre des neutrons rapides, de type surgénérateurs (réacteurs de 4^e génération), qui permettent, contrairement aux précédents, d’utiliser certains produits de fission comme combustibles.
  Dans les SMR, deux types de combustibles sont aujourd’hui à l’étude. Certains réacteurs modulaires utilisent des combustibles solides, soit à base d’uranium enrichi en 235U à 5 % (sous forme d’oxyde d’uranium UO2), soit à base d’uranium très enrichi et de plutonium. D’autres projets, moins aboutis, reposent sur l’utilisation de combustibles liquides (sels d’uranium et de plutonium fondus).

  
  

• Quels acteurs mondiaux se positionnent sur le créneau ?

  Sans surprise, les pays les plus avancés en la matière sont les pays les plus nucléarisés par ailleurs (États-Unis, Russie, Canada, Royaume-Uni, Chine, Japon, Corée du Sud, France). L’Agence internationale de l’énergie atomique recense actuellement 70 projets de par le monde, à des degrés de maturité très divers. Actuellement, trois SMR sont connectés au réseau : deux en Russie (35 MW), un en Chine (200 MW).
  En France, le projet-phare est le projet Nuward, porté par le consortium EDF, CEA, Naval Group et TechnicAtome, lancé en 2019. Issu d’une technologie qui a fait ses preuves dans la propulsion navale française (chaufferies nucléaires de nos actuels sous-marins et du porte-avions), il vise à développer deux SMR de 170 MW de 3e génération.

  
  

• À quelle échéance peut-on espérer mettre en œuvre ces SMR ?

  Pour le projet Nuward, la pose du premier béton est prévue pour 2030, pour un démarrage dès 2035, soit 5 ans plus tard seulement, là où il faut 10 à 15 ans pour un réacteur de forte puissance. Plus généralement, avec l’essor des SMR, on peut supposer que ces délais seront de plus en plus courts, surtout pour la filière la plus mature, celle des SMR à neutrons thermiques. Dans les autres filières, de nombreux obstacles technologiques restent encore à franchir : mise en forme des combustibles, sûreté, gestion des déchets produits différents ceux issus des combustibles classiques, etc.
  Au-delà de ces préoccupations techniques se posent aussi un certain des questions plus politiques, comme celles relatives à la gestion de ces installations. Les SMR sont en effet amenés à se développer partout dans le monde, pour permettre par exemple l’électrification bas-carbone de pays qui ne gèrent pas jusque-là d’installations nucléaires.

  
  

• Est-ce à dire que les SMR constituent une réponse aux crises énergétiques et environnementales actuelles ?

  Production d’énergie bas-carbone, empreinte spatiale faible, rapidité de construction, coût de fabrication limité, souplesse d’utilisation, possibilité d’être implantés au plus près des emprises industrielles, sûreté... les SMR présentent indéniablement, je l’ai déjà évoqué, de nombreux atouts, qui rendent leur développement très prometteur, dans un contexte de réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre et de tensions sur la fourniture d’énergie. Ils n’ont toutefois pas vocation à se substituer aux réacteurs à forte puissance, mais complètent la panoplie de solutions énergétiques bas-carbone dont nous disposons. L’intérêt mondial qui leur est porté en est le signe.
  Leur déploiement pourra permettre d’accompagner des pays qui souhaitent décarboner leur production d’énergie et abandonner les centrales à fioul ou à charbon. On peut aussi, ailleurs, imaginer les utiliser pour alimenter des régions isolées ou des réseaux électriques qui ne peuvent pas être couplés à des réacteurs de forte puissance. Les SMR pourront également alimenter des installations de dessalement d’eau de mer ou des usines de production d’hydrogène par électrolyse, qui utilisent jusque-là des énergies fossiles.

  
  

----> Lire le rapport et l’avis correspondant sur les SMR

---->Retrouver le précédent rapport sur l’apport de l’énergie nucléaire dans la transition énergétique



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