Petits réacteurs modulaires (SMR)
Modèle de démonstration belge du premier petit réacteur modulaire refroidi au plomb
Le SCK CEN étudie depuis de nombreuses années les concepts de réacteurs du futur et, depuis 2022, également les petits réacteurs modulaires (Small Modular Reactors - SMR). Refroidis au plomb, ils peuvent devenir un maillon indispensable d'un approvisionnement énergétique durable.
La production d'énergie de l'avenir neutre pour le climat
Le SCK CEN souhaite jouer un rôle important dans la production d'énergie sans impact sur le climat. D'ici 2035, le SCK CEN souhaite construire un modèle de démonstration belge d'un premier petit réacteur modulaire refroidi au plomb. Ce modèle de démonstration devrait ouvrir la voie à un déploiement commercial de tels réacteurs nucléaires innovants. Pour développer ce modèle de démonstration, une coopération avec des partenaires industriels nationaux et internationaux sera nécessaire.
Les petits réacteurs modulaires en bref...
Petit Réacteur Modulaire
Les SMR sont des réacteurs super compacts dont la puissance est limitée. Outre l'électricité, on peut y associer la production d'hydrogène et de chaleur.
De nombreux concepts de SMR sont en cours de développement à travers le monde, mais tous ces réacteurs compacts ont en commun leur taille. Les SMR sont physiquement plus petits qu'un réacteur nucléaire classique, car leur puissance n'est qu'une fraction de celle d'un réacteur conventionnel. Alors que les centrales nucléaires classiques comme Doel 4 ou Tihange 1 ont une capacité allant jusqu'à 1 000 mégawatts (électriques), celle d'un SMR n'est que de 50 à 300 mégawatts (électriques).
Petit Réacteur Modulaire
Tout est dans le nom. Les SMR, en plus d'être petits, sont également modulaires. En effet, contrairement aux réacteurs nucléaires traditionnels, les composants de ces petits réacteurs sont produits en série dans des usines, puis assemblés sur le site choisi. Comparez-les à une maison préfabriquée dont les plus gros composants sont également construits dans un atelier, puis assemblés sur votre terrain.
Les SMR sont également modulaires en ce sens qu'ils peuvent être utilisés de manière plus flexible pour la production d'électricité. Pendant les périodes où l'électricité éolienne et solaire est suffisante, il est possible de décider de déconnecter certains SMR du réseau électrique et de les laisser produire de l'hydrogène, par exemple.
Petit Réacteur Modulaire
Petit et modulaire, mais avant tout un réacteur, où l'énergie est produite par la fission nucléaire. Pour refroidir le modèle de démonstration du SMR, le SCK CEN a choisi une version refroidie au plomb au lieu du classique réacteur refroidi à l'eau.
Différents concepts
Différents caloporteurs
Le concept des petits réacteurs modulaires n'est pas nouveau. Plus de 70 concepts de SMR sont actuellement en cours de développement dans le monde, certains plus concrets que d'autres. Environ la moitié de ces concepts s'appuient sur la technologie mature de la génération actuelle des « réacteurs à eau légère ». Il s'agit de réacteurs tels que ceux de Doel et Tihange qui utilisent l'eau comme caloporteur. Un « SMR à eau légère » est en fait une version plus compacte de ces réacteurs traditionnels. Ceux-ci pourraient être opérationnels entre 2030 et 2035. Le SCK CEN mise cependant sur la conception d'un SMR innovant et plus avancé : un réacteur rapide refroidi au plomb (Lead Fast Reactor, ou LFR).
Pour en savoir plus sur les réacteurs LFR-SMR, lisez ci-dessous les avantages qu'ils présentent par rapport aux autres petits réacteurs.
💡 Pour en savoir plus sur les réacteurs LFR-SMR, lisez ci-dessous les avantages qu'ils présentent par rapport aux autres petits réacteurs.
Les avantages des SMR
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Meilleur marché
Les SMR sont plus petits et donc moins chers. Les coûts d'investissement sont moins élevés que pour la construction d'un réacteur traditionnel.
Alors qu'un grand réacteur nucléaire implique beaucoup de travail sur mesure, la conception d'un SMR repose largement sur la standardisation. Cela leur permet - comme nous l'avons mentionné - d'être largement préfabriqués dans des usines. Et comme ils sont petits, ils sont aussi transportables facilement par la suite.
La production en série et les composants standardisés devraient permettre de raccourcir le temps de construction des SMR, mais aussi de le rendre plus prévisible et moins coûteux. -
Sûreté passive
Lorsque nous déconnectons un réacteur nucléaire classique ou qu'il s’arrête, des pompes électriques sont nécessaires pour assurer le refroidissement du cœur. Si non seulement l'électricité, mais aussi les générateurs de secours venaient à tomber en panne, comme ce fut le cas après le tsunami de Fukushima, la chaleur résiduelle ne pourrait plus être évacuée. Les SMR sont plus petits et n'ont qu'une fraction de la puissance d'un réacteur nucléaire traditionnel. Ils ont donc moins besoin d’être refroidis, mais leur conception repose aussi largement sur des systèmes de sûreté passifs. Ces systèmes utilisent le flux naturel ou la gravité du liquide caloporteur.
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Modulaires / flexibles
Les SMR sont plus flexibles que les grands réacteurs nucléaires traditionnels. Il n'est pas évident ni économiquement intéressant de démarrer et d’arrêter rapidement des réacteurs classiques lorsque la demande d'électricité est plus forte ou plus faible. Avec les SMR, la situation est différente. Ces petits réacteurs peuvent être combinés en une seule « grande » centrale nucléaire, ce qui rend la production d'électricité entièrement modulable. Il est ainsi possible d'augmenter rapidement la production lorsqu'il y a peu de vent ou de soleil et de la diminuer à nouveau lorsque les conditions météorologiques sont favorables aux énergies renouvelables. Les SMR constituent donc le complément parfait des sources d'énergie durables actuelles.
De plus, en les reliant à des réseaux de chaleur ou à la production d'hydrogène, ils peuvent également se rendre utiles lorsque la demande d'électricité est plus faible.