De nouvelles conceptions audacieuses de réacteurs nucléaires promettent une électricité sûre et propre.

De nouvelles conceptions de réacteurs audacieuses promettent une électricité sûre et propre.

À un moment donné en 2021, si tout se passe comme prévu, le matériel de terrassement arrivera à un endroit délabré et balayé par le vent dans l'est de l'Idaho et commencera à creuser un grand trou. La parcelle d'armoise en question se trouve non loin de la ville atomique nommée avec optimisme, Idaho. La ville n'est pas beaucoup à regarder aujourd'hui. Il reste moins de 30 résidents et l'unique station-service de la communauté ne vend plus d'essence. À son époque, cependant, Atomic City était une petite ville en plein essor. Tout au long des années 1950 et 1960, le désert environnant bourdonnait de projets de recherche nucléaire financés par le gouvernement. Les réacteurs qui alimentent les sous-marins nucléaires ont été développés ici, tout comme le premier réacteur à fournir de l'électricité au réseau électrique civil.

Ce boom s'est estompé et la plupart de ces réacteurs se sont tus. Néanmoins, le Laboratoire national de l'Idaho, aujourd'hui sous la tutelle du Département de l'énergie, continue de travailler sur des conceptions de pointe. Au fil des ans, les projets INL ont inclus des réacteurs exotiques qui fonctionnent à des températures incroyablement élevées et sont refroidis par de l'hélium gazeux, du sel liquide ou même du métal fondu, au lieu de l'eau. Pendant une grande partie de l'existence du laboratoire, ses chercheurs espéraient que des percées comme celles-ci révolutionneraient l'énergie nucléaire aux États-Unis. De nouvelles conceptions de réacteurs signifieraient des centrales nucléaires si sûres qu'elles pourraient être construites juste à côté des villes, et si efficaces qu'elles pourraient alimenter notre économie avec une électricité propre et presque illimitée.

Cette révolution nucléaire tarde à venir. Bien que l'énergie nucléaire fournisse encore près de 20 % de l'électricité dans ce pays, la plupart des réacteurs en service aujourd'hui utilisent les conceptions conservatrices refroidies à l'eau qui sont devenues la norme de l'industrie dans les années 1970. (En fait, beaucoup ont été construits dans les années 1970.) L'infrastructure nucléaire du pays est solide et fiable, mais à peine à la pointe de la technologie. Et ce n'est pas toujours économiquement compétitif, car la fracturation fait baisser les prix du gaz naturel et les installations éoliennes et solaires fortement subventionnées réduisent les tarifs que les centrales nucléaires peuvent facturer à leurs clients. Dans un tel climat économique, il n'est pas surprenant que certaines installations nucléaires existantes ferment et que la construction de nouvelles centrales ait pratiquement cessé.

Les équipes de travail qui devraient arriver dans le désert de l'Idaho dans un an environ vont essayer quelque chose de nouveau. Ils ne construiront pas les grandes enceintes de confinement en forme de dôme que la plupart d'entre nous imaginent lorsque nous pensons aux centrales nucléaires. Au lieu de cela, ils creuseront d'abord une longue tranchée revêtue de béton; imaginez une très grande piscine très profonde. Ensuite, des camions arriveront transportant les composants d'un réacteur nucléaire de la taille d'une pinte. Dans la construction traditionnelle de centrales nucléaires, les équipes construisent des réacteurs sur place, un processus minutieux qui peut s'éterniser pendant des années. Mais ce réacteur arrivera en Idaho presque entièrement assemblé, fraîchement sorti d'une usine de Virginie. Les travailleurs connecteront simplement les principaux composants. Le réacteur fini se tiendra verticalement à l'intérieur d'une enceinte de confinement en acier d'environ 15 pieds de large et 75 pieds de haut. Cela ressemblera un peu à un silo de ferme high-tech.

Ce type de petit réacteur nucléaire construit en usine est connu sous le nom de petit réacteur modulaire, ou SMR. La conception prévue pour le projet Idaho est l'idée originale de Jose Reyes, ancien professeur de génie nucléaire à l'Oregon State University. Reyes a quitté le milieu universitaire en 2007 pour lancer NuScale, une entreprise dédiée à faire des SMR une entreprise viable. C'est l'une des dizaines de startups américaines qui tentent de construire divers types de petits réacteurs nucléaires de nouvelle génération, mais elle est en tête du peloton en termes de navigation dans le processus byzantin d'autorisation de la Nuclear Regulatory Commission. "Nous sommes sur la bonne voie pour être le premier SMR à être certifié", m'a dit Reyes.

À lui seul, un seul SMR de ce type générera un modeste 60 mégawatts d'électricité. Cela suffit pour alimenter environ 40 000 foyers et ne représente qu'une petite fraction des 1 000 mégawatts environ que produisent les réacteurs de taille normale d'aujourd'hui. Mais le SMR de NuScale n'est pas conçu pour fonctionner seul. Lorsque le projet sera terminé, 12 de ces modules seront côte à côte dans la tranchée en béton, qui sera inondée d'eau par mesure de sécurité. Lorsque la centrale de l'Idaho sera connectée au réseau – vers 2026, espèrent ses bailleurs de fonds – cela pourrait marquer le début d'une nouvelle ère de l'énergie nucléaire. Les partisans envisagent des flottes de petites centrales électriques abordables qui pourraient être construites rapidement près de l'endroit où l'électricité est nécessaire et agrandies au besoin.

Si le concept du petit nucléaire s'avère efficace, il pourrait combler certaines niches énergétiques cruciales – et à un moment crucial. Les candidats démocrates promettent diverses versions d'un Green New Deal, qui limiterait considérablement les combustibles fossiles et, théoriquement, remplacerait cette énergie principalement par l'énergie éolienne et solaire. Peu importe qui est à la Maison Blanche, de nombreux États se sont déjà engagés à éliminer progressivement l'utilisation du charbon et du gaz naturel pour produire de l'électricité. La réalité mettra probablement un frein à ces plans. De nouvelles recherches suggèrent que l'éolien et le solaire ne remplaceront jamais complètement les sources d'électricité d'aujourd'hui. Nous aurons toujours besoin de sources d'énergie plus fiables, qui ne fluctuent pas avec la météo.

Même leurs partisans admettent que les propositions d'énergie verte seraient extrêmement coûteuses. Joe Biden évalue le coût de son plan à 1,7 billion de dollars sur dix ans. Certains analystes estiment le coût total du Green New Deal d'Alexandria Ocasio-Cortez à plus de 50 000 milliards de dollars. De plus, ces plans appellent à une réglementation sans précédent du secteur de l'énergie, quelque chose de plus proche d'une économie dirigée que d'un marché libre. Les dommages potentiels à l'économie américaine, ainsi qu'aux finances des ménages américains, sont difficiles à calculer.

Mais que se passerait-il s'il existait des sources d'électricité sans carbone qui ne nécessitaient pas une réglementation sévère pour les rendre viables sur le marché ? Et si nous pouvions produire plus d'électricité, et le faire à moindre coût, avec un impact minimal sur l'environnement ? C'est la vision presque utopique que certains bailleurs de fonds voient pour la prochaine génération d'énergie nucléaire. Selon Ted Nordhaus, fondateur du Breakthrough Institute "éco-moderniste", les SMR pourraient offrir une approche entrepreneuriale plus décentralisée pour réduire les émissions de CO2 sans entraver l'économie. "L'un d'eux sera-t-il finalement un succès sur le marché? Vous ne pouvez pas le dire avec certitude", a-t-il déclaré. "Mais je pense que beaucoup d'entre eux obtiendront des licences pour construire des usines de test."

Les SMR impliquent de repenser radicalement la façon de construire et d'exploiter les centrales nucléaires. Depuis les premiers jours de l'énergie atomique, la sagesse conventionnelle a appelé à rendre chaque réacteur aussi grand que possible. Après tout, un réacteur coûte cher à construire et nécessite une main-d'œuvre hautement qualifiée pour fonctionner. Pourquoi ne pas maximiser la production de chaque unité pour obtenir le meilleur retour sur cet investissement ?

Jose Reyes a commencé à remettre en question le modèle du plus gros c'est mieux en 2004, lorsqu'il a passé un an à l'étranger en tant que conseiller auprès de l'Agence internationale de l'énergie atomique des Nations Unies. "J'ai rencontré des gens d'Afrique, de Malaisie, d'Indonésie", a-t-il déclaré. "Ils ont tous dit la même chose : 'Nous avons besoin d'électricité, mais nous en avons besoin par petits incréments. Nous ne pouvons pas nous permettre de gros réacteurs.' " À son retour aux États-Unis, Reyes a commencé à travailler sur un prototype. Sa conception est une version réduite du type de réacteur refroidi à l'eau couramment utilisé aujourd'hui, mais radicalement simplifié. L'ensemble du système fonctionne sous vide à l'intérieur d'un récipient de confinement scellé semblable à une bouteille thermos. Il ne nécessite aucune plomberie ou pompe complexe. Les grandes centrales nucléaires ont besoin d'un débit constant d'eau pour rester froide même lorsqu'elles sont arrêtées. (Les accidents nucléaires de Three Mile Island et de Fukushima ont été en partie causés par la défaillance de leurs pompes de refroidissement.) Mais le réacteur NuScale est conçu pour rester froid passivement. En cas de dysfonctionnement, l'eau entourant l'enceinte de confinement emporterait la chaleur en toute sécurité, et même si le réservoir finissait par s'assécher, la chaleur résiduelle se dissiperait sans danger dans l'atmosphère.

Pratiquement toutes les entreprises qui conçoivent aujourd'hui des réacteurs avancés se font l'écho de cette affirmation de « sécurité totale ». C'est un argument de vente clé pour les centrales électriques miniatures destinées à être implantées à proximité des communautés, à l'intérieur de complexes industriels et peut-être même sur des bases militaires. C'est aussi un avantage clé des petits réacteurs : parce qu'ils contiennent beaucoup moins de combustible, il y a beaucoup moins de chaleur à dissiper en cas de problème. L'effondrement classique du "syndrome chinois" n'est pas possible. Les startups parient que les services publics trouveront plus facile de vendre au public ces conceptions de nouvelle génération. NuScale a déjà des clients alignés pour son usine proposée. L'un est le gouvernement fédéral, qui achètera de l'électricité pour aider à alimenter le laboratoire de l'Idaho lui-même. L'autre est un consortium de services publics dans six États de l'Ouest.

La question de savoir si d'autres services publics adopteront de nouvelles conceptions nucléaires est une question ouverte. Mais une chose est claire : la logique économique derrière l'approche traditionnelle de l'énergie nucléaire est en difficulté. L'expérience récente aux États-Unis et en Europe révèle à quel point il est devenu difficile pour les pays occidentaux de construire de grands projets nucléaires à forte intensité de capital. Deux réacteurs en construction à la centrale électrique de Vogtle en Géorgie ont connu des retards et des dépassements de coûts massifs et ne sont toujours pas terminés après une décennie. "Ces énormes nouveaux réacteurs semblent présenter des déséconomies d'échelle", a déclaré Jesse Jenkins, analyste énergétique à l'Université de Princeton. "Ce sont le genre de projets d'infrastructure massifs que nous ne sommes tout simplement pas très bons pour construire dans ce pays." Jacopo Buongiorno, professeur de science et d'ingénierie nucléaires au MIT, estime que de nouvelles conceptions modulaires, où la majeure partie de l'unité est fabriquée dans une usine puis assemblées sur place, pourraient changer cela. "C'est un changeur de jeu potentiel", a-t-il déclaré. "Mais pas un slam-dunk."

Construire un réacteur beaucoup plus petit dans une usine offre des avantages étonnamment importants. "Nous appelons cela" les économies des petits "", a déclaré Reyes de NuScale. "Nous pouvons construire notre enceinte de confinement et les composants de notre réacteur avec des tolérances extrêmement élevées car nous le faisons dans un atelier, pas sur place", a-t-il expliqué. La conception modulaire signifie également que les travailleurs, les concepteurs et les gestionnaires acquièrent tous beaucoup plus rapidement de l'expérience. Au lieu de passer des années à construire une seule unité, NuScale espère éventuellement produire des dizaines de modules chaque année. Comme pour tout produit manufacturé, ce rythme rapide devrait signifier des améliorations rapides de l'efficacité, de la qualité et des coûts de fabrication. "C'est la promesse des SMR", a déclaré Jenkins. "Même s'ils n'utilisent pas une technologie radicalement nouvelle, ils pourraient avoir une économie radicalement différente."

NuScale mène la course pour faire approuver une conception SMR par les régulateurs, en partie parce que sa technologie sous-jacente ressemble aux réacteurs commerciaux d'aujourd'hui. Certaines autres startups empruntent des chemins plus exotiques. Il s'agit notamment de réacteurs qui fonctionnent à des températures très élevées et qui utilisent de l'hélium ou des sels fondus comme caloporteurs. Bon nombre des conceptions proposées peuvent fonctionner avec des types de combustible nucléaire non conventionnels, tels que des pastilles nucléaires usées ou du plutonium recyclé à partir d'armes nucléaires retirées. Dans la nomenclature nucléaire, on parle de réacteurs de génération IV. (Une introduction rapide : la génération I désigne des conceptions primitives ; la génération II comprend la plupart des systèmes commerciaux d'aujourd'hui, connus sous le nom de réacteurs à eau légère ; la génération III décrit diverses versions améliorées du type à eau légère, telles que les modèles Westinghouse en cours de construction au Vogtle centrale en Géorgie.) Si l'une de ces startups arrive sur le marché avec un réacteur de génération IV, ce sera la plus grande avancée technique dans l'énergie nucléaire commerciale depuis l'aube de l'industrie.

Mais si ces conceptions de startups semblent futuristes, la plupart s'appuient sur des recherches effectuées dans l'Idaho et d'autres laboratoires nationaux remontant aux années 1950. Oklo, une startup de Sunnyvale, en Californie, développe un micro-réacteur qui fonctionne avec un combustible métallique. La conception est en partie calquée sur un réacteur expérimental construit par le laboratoire en 1964. "Ce réacteur a fonctionné pendant 30 ans", a déclaré la cofondatrice de la société, Caroline Cochran. Une autre startup californienne, Kairos Power, utilise du combustible à l'uranium enfermé dans des "galets" de céramique, une technologie également développée à l'INL. X-energy, basée dans le Maryland, travaille sur un réacteur à haute température qui utilise de l'hélium gazeux comme liquide de refroidissement. Ce concept a également ses racines dans le laboratoire de l'Idaho. Buongiorno du MIT pense que cet énorme stock de recherches existantes aidera à rationaliser le processus de mise sur le marché de nouvelles conceptions. "Aujourd'hui, les besoins en R&D pour les SMR et les réacteurs à haute température sont minimes", a-t-il déclaré. "Nous pouvons les construire demain, pratiquement."

"Parce que les petits réacteurs contiennent beaucoup moins de combustible, il y a beaucoup moins de chaleur à dissiper en cas de problème."

La pression pour de nouvelles conceptions de réacteurs ne vient pas seulement des startups. GE et Hitachi, par exemple, se sont associés pour développer un réacteur modulaire de 300 mégawatts. Le mouvement nucléaire avancé n'est pas non plus strictement un phénomène américain. Plusieurs entreprises canadiennes travaillent avec les laboratoires nationaux de ce pays pour développer des modèles de démonstration de leurs conceptions. D'autres programmes sont en cours en Grande-Bretagne, en Indonésie, en Chine et ailleurs. Selon une estimation, plus de 100 projets nucléaires avancés sont en cours dans le monde.

Il y a eu quelques ralentisseurs : TerraPower, une entreprise soutenue par Bill Gates, a signé un accord pour construire un réacteur de démonstration en Chine, qu'elle espérait terminer d'ici 2022. L'administration Trump a sabordé cet accord en 2018, invoquant des inquiétudes quant à l'accès de la Chine. à la technologie américaine sensible. TerraPower recherche maintenant des financements pour construire une usine de démonstration aux États-Unis, a déclaré Gates. Transatomic Power, une startup de Cambridge, Massachusetts, financée en partie par le milliardaire de la technologie Peter Thiel, a fermé ses portes en 2018. De toute évidence, une carrière d'entrepreneur nucléaire n'est pas pour les averses au risque, mais Cochran, qui a lancé Oklo après avoir obtenu une maîtrise. en génie nucléaire du MIT, estime que les nouvelles conceptions de réacteurs ouvriront de nouveaux marchés. Le réacteur d'Oklo, qui produira 1,5 mégawatt d'électricité relativement minuscule, est destiné à fonctionner pendant des décennies sans ravitaillement et à s'intégrer dans une structure de la taille d'une maison familiale.

Le marché initial de la société sera les emplacements hors réseau, tels que les exploitations minières ou les villes éloignées de l'Alaska, qui doivent aujourd'hui transporter du carburant pour leurs générateurs diesel. « C'est une idée très intrigante », dit Buongiorno ; les deux cofondateurs d'Oklo sont ses anciens élèves. "Vous ne ciblez pas le marché des matières premières ; vous ciblez un domaine où votre concurrence est la production diesel coûteuse."

Les réacteurs de nouvelle génération ont un autre marché potentiel : la chaleur. De nombreux processus industriels - la fabrication de ciment, de plastiques, d'engrais - nécessitent des températures élevées. Aujourd'hui, la majeure partie de cette chaleur provient de la combustion de combustibles fossiles. Et si les cimenteries et les usines chimiques étaient plutôt alimentées par de petits réacteurs à haute température ? En fournissant à la fois de l'électricité et de la chaleur, ces minuscules centrales électriques pourraient simultanément réduire les coûts et réduire les émissions. Plus loin sur la route, de tels réacteurs pourraient alimenter des usines de dessalement d'eau propre ou produire de l'hydrogène à utiliser comme carburant sans carbone. "La chaleur de ce type de réacteur pourrait s'avérer plus précieuse que l'électricité qu'il génère", a déclaré Buongiorno.

Buongiorno et d'autres pensent que les petits réacteurs pourraient également avoir un impact sur le marché de l'électricité conventionnelle. Son groupe au MIT a mené une étude qui prédit que la consommation mondiale d'électricité augmentera de 45% d'ici 2040. De nombreux défenseurs des énergies alternatives pensent que nous pouvons répondre à cette demande, même si nous supprimons progressivement les combustibles fossiles, principalement avec l'énergie éolienne et solaire. Mais une étude récente menée par Jenkins de Princeton (qui était au MIT à l'époque) conclut que tenter d'alimenter le réseau principalement avec de l'éolien et du solaire serait d'un coût prohibitif. Un réseau propre et fiable aura toujours besoin de sources "fermes et à faible émission de carbone" telles que le nucléaire, selon les auteurs.

Dans un revirement majeur, de nombreux écologistes et militants pour le climat sont venus soutenir le nucléaire ces dernières années. (Voir « The Nuclear Option », City Journal, Winter 2019.) Certains de ces défenseurs mènent une action d'arrière-garde pour sauver les centrales nucléaires existantes d'une fermeture prématurée. Mais peu d'experts s'attendent à une augmentation soudaine de la construction de nouvelles grandes installations, du moins pas en Europe et en Amérique du Nord. Les SMR pourraient-ils aider à combler cette lacune? "Un certain scepticisme est approprié", a déclaré Jenkins. "Mais je pense que ces réacteurs pourraient très bien s'intégrer dans le futur mix énergétique. La grande question est de savoir comment ils peuvent les construire de manière économique."

La plus grande variable à laquelle les entrepreneurs nucléaires sont confrontés est le laborieux processus d'approbation réglementaire. Cochran et son cofondateur d'Oklo ont affiné leur plan d'affaires dans le célèbre incubateur de startups Y Combinator de la Silicon Valley. Depuis lors, dit-elle, "Nous avons eu des amis qui ont créé plus d'une entreprise depuis que nous faisons cela." Seul le libertaire le plus radical soutiendrait que l'industrie nucléaire devrait être totalement non réglementée. Et, sous l'œil de la Commission fédérale de réglementation nucléaire, l'industrie américaine de l'énergie nucléaire n'a jamais eu de décès par rayonnement. Néanmoins, le temps et les dépenses nécessaires à la navigation des approbations ont régulièrement augmenté, en partie parce que les conceptions des nouveaux réacteurs pleine grandeur sont devenues plus complexes. Les startups nucléaires vont-elles aussi s'enliser face aux revues interminables ?

Les premiers signes suggèrent que non. "Il y a des équipes au CNRC qui sont passionnées de voir quelque chose de différent se produire", a déclaré Cochran d'Oklo. Depuis des décennies, l'agence autorise les réacteurs conventionnels, qui nécessitent des couches de redondance pour garantir que l'eau ne cesse jamais de circuler dans le système. Mais les réacteurs de nouvelle génération - qui s'arrêtent sans danger en cas de problème - n'ont pas besoin des mêmes types de garanties. "La simplicité joue un grand rôle dans la sécurité", a déclaré Reyes de NuScale. Pour le projet NuScale, l'agence a décidé qu'au lieu d'exiger une immense zone d'évacuation en cas d'urgence, la zone de sécurité pourrait être limitée au terrain de l'usine elle-même. Ce changement à lui seul pourrait être déterminant lorsqu'il s'agit de persuader les communautés locales d'accepter de nouvelles plantes.

Stephen Boyd, directeur de la technologie de la société de conseil MCE Nexus, s'est dit impressionné après une récente conférence aux Idaho National Labs, où les responsables du NRC ont offert des conseils aux nouveaux venus dans le domaine. "Ils ne relâchent pas la sécurité", a-t-il déclaré. "Ils sont plus robustes. Mais ils pensent à la prochaine génération de nucléaire." Buongiorno estime qu'aider les startups à naviguer dans le processus d'octroi de licences sans frais ni retards paralysants sera un levier clé pour faire décoller cette nouvelle industrie. "Je suis un partisan du marché libre, donc je ne pense pas que le gouvernement devrait prendre les devants. Mais cela peut aider à aplanir le chemin", a-t-il déclaré.

L'idée que le nucléaire de prochaine génération pourrait être une industrie américaine importante résonne à Washington. Et, contrairement à tant de problèmes aujourd'hui, le soutien à l'énergie nucléaire peut être trouvé des deux côtés de l'allée. "C'est l'un de ces étranges trous de ver du bipartisme", a déclaré Nordhaus. Avec le physicien nucléaire Ernest Moniz comme secrétaire à l'énergie, l'administration Obama a renforcé son soutien à l'énergie nucléaire au cours de son second mandat. Sous Trump, le ministère de l'Énergie a alloué plus de 100 millions de dollars de subventions pour financer la recherche nucléaire et aider les startups à naviguer dans le processus d'octroi de licences. L'année dernière, le président a signé un projet de loi visant à rationaliser la coopération entre les laboratoires nationaux et l'industrie privée dans le secteur nucléaire. Le Nuclear Energy Leadership Act, un projet de loi bipartisan créant davantage d'incitations au développement de réacteurs avancés, est en train de passer au Sénat.

Un rapport de la Heritage Foundation a critiqué certaines parties du projet de loi comme faisant la promotion du capitalisme de copinage. Le rapport soutient que le Congrès devrait plutôt se concentrer sur la réduction des "réglementations lourdes et de la mauvaise gestion des déchets nucléaires". Mais les défenseurs du nucléaire avancé soulignent que les subventions de recherche fédérales et d'autres formes d'aide ont joué un rôle clé dans le développement précoce de nombreuses industries. Une étude de 2012 du Breakthrough Institute a détaillé comment les subventions de recherche et les crédits d'impôt temporaires ont contribué à stimuler le développement des techniques de fracturation au gaz naturel. Aujourd'hui, les États-Unis dominent le monde dans le développement de nouveaux approvisionnements en gaz. Buongiorno et d'autres préconisent une approche similaire pour le nucléaire et attribuent au ministère de l'Énergie de Trump le mérite d'avoir suivi cette feuille de route. Nordhaus pense que l'industrie nucléaire de demain pourrait être moins dépendante de l'implication du gouvernement que l'activité nucléaire hautement centralisée d'aujourd'hui. « Quel type de technologie fonctionne le mieux dans les économies libérales de marché libre avec un financement privé ? Plus le réacteur est petit, plus il est adapté à ce monde », a-t-il déclaré.

Tout le monde n'est pas satisfait de la poussée vers de nouvelles conceptions de réacteurs. L'Union of Concerned Scientists, critique nucléaire permanent, n'est pas convaincue que les nouvelles centrales seront plus sûres. "Mon inquiétude à propos de NuScale est qu'ils croient si profondément que leur réacteur est sûr et n'a pas besoin de répondre aux mêmes critères que les plus gros réacteurs, qu'il pousse pour de nombreuses exemptions et exceptions", déclare Edwin Lyman, directeur par intérim du Projet Sûreté Nucléaire du groupe. Cependant, étant donné que NuScale et d'autres concepts de SMR ont été spécifiquement conçus pour éliminer les facteurs de risque trouvés dans les réacteurs de taille normale, il semble que le NRC devrait être crédité, et non critiqué, pour avoir mis à jour ses exigences.

Une autre préoccupation est celle qui pèse sur le nucléaire commercial depuis ses débuts : la prolifération nucléaire. Comme les usines de grande taille d'aujourd'hui, la plupart des SMR fonctionnent avec de l'uranium légèrement enrichi, qui ne convient pas à la fabrication d'armes nucléaires. Mais un petit nombre de réacteurs de nouvelle génération impliquent la manipulation d'isotopes plus puissants. En théorie, au moins, une nation voyou pourrait détourner de tels matériaux pour des armes atomiques. Et, même sans le risque de fabriquer une bombe atomique, les terroristes ne pourraient-ils pas mettre la main sur du combustible usé et l'utiliser pour fabriquer une bombe sale ? Les partisans du SMR notent que la quantité de combustible dans un SMR est assez faible par rapport aux réacteurs conventionnels, ce qui signifie que la quantité de combustible usé est également modeste. "Le problème des déchets n'est pas un problème technologique", a déclaré Buongiorno. "C'est un problème de gestion du processus politique."

Nordhaus va plus loin, affirmant que les réacteurs de nouvelle génération pourraient réduire les problèmes de prolifération et de gestion des déchets. "La plupart des réacteurs avancés sont scellés ; vous livrez l'ensemble de l'unité déjà alimentée", a-t-il déclaré. Il anticipe un modèle où la plupart des acteurs du secteur construisent, possèdent et exploitent leurs réacteurs. Personne d'autre n'aurait accès au système ni à aucune matière nucléaire. "C'est ainsi que les Russes gèrent les usines qu'ils construisent dans d'autres pays aujourd'hui", a-t-il déclaré. "Ils construisent le réacteur, ils l'exploitent, ils font entrer le combustible et en sortent les déchets." Auparavant, de nombreux pays développaient leurs propres industries nucléaires avec l'aide de l'establishment militaire, ce qui augmentait la menace des technologies à double usage qui pourraient être utilisées pour fabriquer des matériaux de qualité militaire. "Lorsque vous passez au modèle construction/propriété/exploitation, vous supprimez ces incitations", a-t-il déclaré.

Et s'il existait une forme d'énergie atomique qui n'impliquait aucun déchet nucléaire ? Il y a bien sûr : la fusion de l'hydrogène qui alimente notre soleil. Depuis les années 1950, les scientifiques tentent d'exploiter le génie de la fusion pour produire de l'électricité. Le processus implique de gigantesques réseaux d'aimants, d'énormes quantités d'énergie et des quantités fantastiques d'argent. Le réacteur de fusion expérimental ITER, financé au niveau international, en cours de construction en France coûtera au moins 25 milliards de dollars. Les progrès ont été atrocement lents. ("La puissance de fusion est dans 30 ans et le sera toujours", dit une blague presque aussi ancienne que le domaine lui-même.) Ces dernières années, cependant, certaines startups agiles ont émergé. General Fusion du Canada travaille sur une approche qui contiendrait une réaction de fusion dans « un vortex tourbillonnant de plomb et de lithium fondus ». Jeff Bezos d'Amazon est un investisseur. Commonwealth Fusion Systems, une spin-off du MIT, attire également un capital-risque de grande puissance. Les agences gouvernementales en prennent également note. L'année dernière, Rick Perry, alors secrétaire à l'énergie, a visité le générateur de plasma expérimental de TAE Technologies à Foothill Ranch, en Californie.

Ce qui distingue les startups des projets de recherche dirigés par le gouvernement, c'est la taille : elles apprennent à créer les conditions propices à une réaction de fusion dans des récipients beaucoup plus petits. En théorie, cela devrait rendre une éventuelle centrale électrique à fusion beaucoup moins chère. "L'avenir de la fusion est comme l'avenir de la fission", a déclaré Nordhaus. "Ce ne sont pas les grandes entreprises publiques qui vont comprendre cela. Ce sera l'une de ces petites entreprises entrepreneuriales."

Bien sûr, la puissance de fusion commerciale reste la définition même d'un long shot. Mais si l'une de ces approches devait fonctionner à grande échelle, cela changerait le monde. De nombreuses sources d'énergie d'aujourd'hui deviendraient obsolètes presque du jour au lendemain. En attendant, cependant, la société moderne a besoin d'un approvisionnement en électricité fiable. L'éolien et le solaire ne suffiront pas à alimenter notre économie, quoi qu'en disent les partisans du Green New Deal. C'est pourquoi le projet qui va bientôt démarrer dans l'armoise de l'Idaho est si crucial. NuScale et les autres startups nucléaires ont encore un long chemin à parcourir avant de faire leurs preuves. Mais l'approche décentralisée et entrepreneuriale du domaine justifie un optimisme prudent. "Si vous obtenez suffisamment de tirs au but", a déclaré Nordhaus, "il y a de fortes chances que quelques-uns d'entre eux réussissent."

James B. Meigs est l'ancien rédacteur en chef de Popular Mechanics et co-animateur de How Do We Fix It? podcast.

Photo : Vue d'artiste du micro-réacteur proposé par Oklo, une startup californienne (COURTESY OF OKLO)

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