Qu’est-ce qu’un petit réacteur modulaire?

Un petit réacteur nucléaire à l’essai au laboratoire national de l’Idaho, aux États-Unis. 
Photo: Keith Ridler Associated Press Un petit réacteur nucléaire à l’essai au laboratoire national de l’Idaho, aux États-Unis. 

Dans les petits pots, les meilleurs onguents ? L’industrie nucléaire développe à fond de train une nouvelle gamme de réacteurs nucléaires de petit format dans l’espoir de désintégrer les problèmes de coûts et de sécurité des réacteurs conventionnels : les petits réacteurs modulaires (PRM).

Par définition, les PRM disposent d’une capacité maximale de 300 mégawatts, par rapport à environ 1000 pour les réacteurs conventionnels. Un tel réacteur peut donc suffire à alimenter en électricité quelques villages ou une grande usine en région éloignée. Les PRM sont aussi « modulaires » : leurs concepteurs avancent qu’il sera possible de les installer en groupe afin de générer une puissance électrique semblable à celle des grandes centrales d’aujourd’hui.

L’industrie nucléaire ne pense pas qu’en termes de production d’électricité, elle envisage aussi que les PRM puissent alimenter des réseaux de chauffage à l’eau, dessaler de l’eau de mer, ou fournir de la vapeur pour des applications industrielles.

Actuellement, les réacteurs traditionnels doivent être bâtis là où ils seront utilisés, en fonction des spécificités locales. Les PRM pourront quant à eux être fabriqués en usine, de manière standardisée, avant d’être expédiés par camion, train ou bateau.

La production « en chaîne » des PRM pourrait réduire les coûts, mais le fonctionnement de chaque réacteur souffrira de pertes d’économies d’échelle par rapport aux réacteurs grand format. Les analystes ne savent pas encore lequel des deux phénomènes pèsera le plus lourd dans la balance.

Un autre avantage théorique des PRM se situe sur le plan de la sécurité. D’abord, la moins grande quantité de combustible nucléaire reposant dans chaque réacteur amoindrit les dommages possibles en cas d’accident.

Ensuite, certains designs permettent le « refroidissement passif » en cas d’accident : aucune alimentation électrique n’est requise pour activer des ventilateurs ou des pompes afin d’évacuer le trop-plein de chaleur du réacteur. La ventilation naturelle ou la convection s’en chargent.

Sécurité

 

Selon Guy Marleau, professeur de génie physique spécialisé dans les réacteurs nucléaires à Polytechnique Montréal, cet avantage de « sûreté intrinsèque » pourrait jouer un rôle déterminant en faveur de l’adoption des PRM.

Bon nombre de concepts de PRM s’appuient sur des principes technologiques éprouvés. Plusieurs sont des « réacteurs à eau pressurisée », qui est le type de réacteurs conventionnels le plus commun dans le monde.

Dans ces réacteurs, la combustion d’uranium-235 chauffe de l’eau dans un circuit à haute pression. L’énergie thermique de cette eau est transférée à un circuit secondaire, où est chauffée de la vapeur d’eau faisant tourner une turbine.

Ce texte est publié via notre Pôle environnement.

D’autres concepteurs de petits réacteurs misent sur de nouvelles technologies, comme les réacteurs à « neutrons rapides » ou à « sels fondus ». Ces réacteurs produisent de la vapeur à extrêmement haute température, ce qui comporte des avantages.

« Vous obtenez ainsi une meilleure efficacité en matière de conversion de l’énergie en électricité. Mais aussi, vous pouvez l’utiliser pour d’autresapplications industrielles, comme l’extraction de ressources », explique Julianne den Decker, vice-présidente de Candu Energy, une filiale de SNC-Lavalin spécialisée dans le nucléaire.

Les réacteurs à neutrons rapides permettent par ailleurs de consommer « beaucoup plus efficacement » l’uranium, remarque M. Marleau. « Donc moins de combustible pour produire beaucoup plus d’énergie, et beaucoup moins de déchets à la fin », résume-t-il.

Du fait de cette grande efficacité des réacteurs à neutrons rapides, des concepteurs de PRM soutiennent que leur réacteur pourra fonctionner pendant des années sans recharge en combustible — ce qui, en région éloignée, est un avantage supplémentaire.

En Russie, une centrale nucléaire flottante produit depuis mai 2020 de l’électricité grâce à deux PRM de 35 mégawatts. Selon l’Agence internationale de l’énergie atomique, plus de 70 modèles commerciaux de PRM sont actuellement en développement dans le monde, dont certains ont atteint l’étape de la construction.

Avec Ulysse Bergeron



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