Vers un modèle de démonstration du premier SMR refroidi au plomb
Les petits réacteurs modulaires (small modular reactors ou SMR) de demain
Le SCK CEN prépare la voie pour la commercialisation de petits réacteurs modulaires à neutrons rapides refroidis au plomb. Ces SMR pourraient s'imposer comme un maillon indispensable d'un approvisionnement énergétique durable belge. D'ici 2035, le SCK CEN souhaite s'associer à des partenaires internationaux pour construire un modèle de démonstration en prévision d'un déploiement commercial.
Comme leur nom l'indique, ces SMR (small modular reactors) sont de petits réacteurs modulaires. Ils affichent une puissance électrique pouvant aller jusqu'à 300 MWe. Le fait d'associer plusieurs SMR peut permettre de couvrir une forte demande en énergie. L'objectif est de produire des SMR en série dans des usines. Cela permettrait de réduire et de mieux prévoir la durée de construction, ce qui, au bout du compte, réduirait le coût d'installation.
Évaluation technologique
En 2022, le gouvernement belge a donné son feu vert au SCK CEN pour renforcer les recherches menées sur les SMR. « À la demande du gouvernement fédéral, nous avons procédé à une évaluation technologique de tous les concepts de SMR en cours de développement dans le monde », explique Marc Schyns, directeur Innovative Nuclear Systems.
Au total, le SCK CEN a comparé quelque 70 projets. « Nous les jugeons au regard de huit critères, dont la sûreté passive, la réduction des déchets de longue durée de vie, la faisabilité économique et – ce qui n'est pas un détail négligeable – le temps nécessaire à leur réalisation », précise Marc Schyns. Se basant sur cette évaluation et sur le contexte belge, le SCK CEN propose de continuer à travailler sur le concept de réacteurs à neutrons rapides refroidis au plomb. L'ambition est de construire un modèle de démonstration belge avec des partenaires internationaux d'ici 2035.
Une utilisation plus efficace des matières premières et une réduction des déchets de longue durée de vie
La première vague de SMR en préparation aujourd’hui s'appuie sur la technologie mature des réacteurs refroidis à l'eau. En choisissant le plomb pour le refroidissement, le SCK CEN surfe sur la « deuxième vague » des petits réacteurs modulaires. Marc Schyns : « Le gros avantage de cette technologie, c'est que ces réacteurs utilisent l'uranium plus efficacement et produisent donc de moins grandes quantités de déchets de longue durée de vie. Les petits réacteurs modulaires refroidis au plomb constituent donc une solution durable pour la Belgique dans la lutte contre le changement climatique. »
En outre, ce type de SMR applique un refroidissement passif. « Lorsque le réacteur s'arrête, le liquide de refroidissement disperse la chaleur par circulation naturelle. L'électricité peut donc être complètement coupée. » Le SCK CEN a déjà démontré dans des études menées dans le cadre du projet MYRRHA que cela fonctionnait sans problème.
Étude préliminaire de MYRRHA
MYRRHA sera le premier réacteur de recherche au monde piloté par un accélérateur de particules. Ce réacteur de recherche sera entièrement refroidi par du plomb-bismuth liquide. Un mélange de métaux qui n'est pas très différent de celui utilisé dans un réacteur refroidi au plomb. Marc Schyns : « Nous effectuons depuis un certain temps les travaux nécessaires pour obtenir une licence pour le réacteur de recherche MYRRHA. Nous pouvons appliquer les connaissances acquises dans le cadre du projet MYRRHA à notre modèle de démonstration SMR. La feuille de route pour l'obtention d'une licence apparaît elle aussi d'une grande utilité. » En résumé, le développement du modèle de démonstration SMR s'inscrit parfaitement dans le cadre de l'expertise réunie par le SCK CEN avec le projet MYRRHA.
Une référence mondiale
Le Premier ministre Alexander De Croo a exprimé sa fierté lors de la séance académique qui s'est tenue à l'occasion du 70ème anniversaire du SCK CEN. Il a prononcé un discours sur l'avenir des SMR. « L'expertise nucléaire inégalée du SCK CEN mènera la Belgique vers une énergie nucléaire durable », a-t-il déclaré lors de l'événement. « Le SCK CEN possède une expertise spécifique dans la technologie nucléaire refroidie au plomb-bismuth. C'est même la référence mondiale dans ce domaine, ce qui place la Belgique dans une position privilégiée pour relever ce défi. »
Nouvelles applications
Les réacteurs utilisant des technologies innovantes ont des températures de sortie plus élevées que leurs homologues refroidis à l'eau. Cela permet de nouvelles applications, telles que la production d'hydrogène ou l'approvisionnement en chaleur des processus industriels.
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