Le Pentagone aide à donner vie à l’industrie des bébés nucléaires

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(Bloomberg) —

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La prochaine génération de réacteurs nucléaires est conçue pour tenir dans un conteneur d’expédition standard et être livrée par camion.

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BWX Technologies Inc., un entrepreneur de la défense qui fournit des systèmes nucléaires pour alimenter les sous-marins et les porte-avions, développe un réacteur mobile pour l’armée américaine qui fera moins de 1 % de la taille des versions conventionnelles massives qui sont largement utilisées dans le commerce aujourd’hui.

Le projet Pelé, comme l’appelle l’initiative, est à l’avant-garde d’un effort visant à remodeler l’industrie nucléaire. Des dizaines d’entreprises conçoivent de petites centrales électriques qui peuvent être produites dans des usines et assemblées sur place, une stratégie qui devrait les rendre plus rapides et moins chères à construire. Toutes ces entreprises sont encore en train de passer par le long processus de réglementation commerciale, ce qui signifie que leurs systèmes ne seront probablement pas mis en service avant la fin de la décennie. Parce que BWX travaille avec l’armée, il passe par un processus d’approbation différent qui pourrait permettre à son premier système de produire de l’électricité dès 2025.

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« Ce que nous faisons est réel », a déclaré Joe Miller, président de l’unité des technologies avancées de BWX. « Ceci est en train de se produire. »

Le projet Pele, du nom de la déesse hawaïenne des volcans, prend forme dans une poche rurale tranquille à l’extérieur de Lynchburg, en Virginie. L’entreprise construit une usine quelconque sur une route boisée à deux voies où ses petits réacteurs nucléaires devraient être construits.

Une fois que les visiteurs ont franchi la sécurité, Miller est ravi de montrer une maquette en bois grandeur nature confortablement installée dans le cadre d’un conteneur d’expédition. Il y a aussi un rendu à grande échelle qui donne un aperçu détaillé du réacteur prévu, qui ressemble à une canette de soda argentée brillante posée sur le côté. Mais la photographie est interdite, en partie pour des raisons de sécurité nationale et en partie parce que l’entreprise protège ses créations.

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BWX s’attend à recevoir l’approbation finale du gouvernement pour la conception au début de l’année prochaine. Il prévoit de livrer une version de travail au laboratoire national de l’Idaho en 2025 pour des tests, qui pourraient durer environ deux ans. Une fois terminé, il sera disponible pour n’importe quelle branche militaire pour des applications allant de l’alimentation de bases distantes à la prise en charge de missions de secours en cas de catastrophe. L’intérêt des militaires à disposer de petits réacteurs découle, en partie, des risques posés par le changement climatique, y compris la nécessité d’une réponse rapide à l’aggravation des conditions météorologiques extrêmes.

L’idée d’une centrale nucléaire pouvant être transportée par avion presque n’importe où montre à quel point la technologie a progressé, a déclaré Adam Stein, directeur de l’innovation dans l’énergie nucléaire au Breakthrough Institute, un groupe de recherche basé à Oakland, en Californie. Les réacteurs commerciaux en service actuellement sont des projets massifs qui prennent des années à construire et ont généralement une capacité d’environ un gigawatt. En comparaison, les systèmes du Projet Pelé auront une capacité de un à cinq mégawatts. (Le Département de la Défense est vague pour des raisons de sécurité.)

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La prochaine vague démontre que l’énergie atomique est de plus en plus acceptée, plus une marchandise énergétique qu’une source d’énergie intimidante. « Maintenant, c’est juste quelque chose que vous pouvez mettre dans une boîte », a déclaré Stein. Cela ouvre également la porte à l’utilisation de petites centrales nucléaires dans d’autres environnements, tels que des usines qui peuvent utiliser les systèmes comme sources d’électricité et de chaleur. « Nous devenons absolument meilleurs dans ce domaine », a-t-il ajouté.

Un réacteur non conventionnel

Le ministère de la Défense a lancé un appel à propositions pour construire un petit réacteur en 2019 et, après avoir réduit la liste à trois finalistes, a attribué à BWX un contrat de 280 millions de dollars l’année dernière. Miller a déclaré qu’environ 70% de cette somme ira à la construction du premier réacteur et le reste couvrira les coûts de démarrage ponctuels.

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Une fois que l’usine à l’extérieur de Lynchburg commencera à produire, les coûts devraient baisser considérablement et les systèmes devraient pouvoir fournir de l’électricité pour environ 40 à 50 cents le kilowattheure. Bien que Miller insiste sur la commodité d’une centrale électrique mobile, celle-ci est nettement plus chère que l’électricité provenant d’autres sources. Les fermes solaires, souvent considérées comme l’électricité la moins chère au monde, peuvent fournir de l’électricité pour environ 3,6 cents par kilowattheure, selon l’Energy Information Administration.

Le site de Lynchburg pourra à terme produire deux à trois systèmes Pele par an. BWX a conçu le système de manière à ce qu’il puisse être livré dans quatre conteneurs d’expédition : un pour le réacteur, deux autres pour les équipements de production d’électricité et un qui servira de salle de contrôle, avec même des chaises pour les opérateurs. Une fois sur place, l’entreprise s’attend à ce que l’installation prenne environ trois jours.

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Les réacteurs conventionnels sont refroidis à l’eau, mais BWX et certaines autres sociétés nucléaires de pointe utilisent une technologie différente : les réacteurs à haute température refroidis au gaz. Ils fonctionnent généralement à des températures plus élevées, ce qui peut les rendre plus efficaces, mais nécessitent des matériaux capables de résister à des conditions plus extrêmes. (BWX ne discutera pas de ses technologies de matériaux.) La configuration de Pele fonctionnera comme un système scellé qui n’a pas besoin d’être ouvert sur le terrain et peut fonctionner jusqu’à trois ans avant de devoir être renvoyé à un service. centre de ravitaillement.

Il utilise également un type de combustible différent qui renferme de l’uranium dans du carbure de silicium, une substance durable qui peut résister à des températures extrêmes et qui devrait rendre l’exploitation de la centrale plus sûre. En cas d’accident, le carburant unique peut rendre le système moins susceptible de fondre et contiendrait les matières radioactives dangereuses.

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« Le carbure de silicium est l’un des matériaux les plus durs connus de l’homme », a déclaré Chris Gadomski, analyste nucléaire en chef pour BloombergNEF. Le combustible « a été conçu pour limiter le risque de rayonnement ».

Pourtant, les petits réacteurs comporteront certains risques, a déclaré Edwin Lyman, directeur de la sûreté de l’énergie nucléaire pour l’Union of Concerned Scientists. Alors que les petits réacteurs contiendront moins de matières radioactives qu’une centrale électrique conventionnelle, il craint qu’ils n’aient également un blindage moins robuste.

« C’est un mythe que vous pouvez construire un réacteur que vous pouvez déployer n’importe où, l’allumer et ensuite l’oublier », a-t-il déclaré. « J’ai de sérieuses inquiétudes à propos de beaucoup de ces concepts. »

« Un programme sur le changement climatique »

Le projet Pelé avance plus vite que d’autres entreprises cherchant à développer de soi-disant petits réacteurs modulaires. La taille donnera aux développeurs la flexibilité de les utiliser pour des applications allant de la fourniture d’électricité au réseau, de la chaleur pour les villes dans les climats froids ou les sites industriels qui ont besoin de chaleur et d’électricité. Comme il s’agit d’un projet militaire, BWX doit obtenir l’approbation du Département américain de l’énergie, tandis que les conceptions civiles doivent passer par la Commission de réglementation nucléaire. Les deux processus nécessitent un examen rigoureux, selon Jeff Waksman, le responsable du programme du département de la Défense qui supervise l’effort, mais le département de l’énergie peut être plus facile à travailler et le processus peut aller plus vite.

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BWX pourrait éventuellement développer une version commerciale du système, a déclaré Miller. Cela nécessiterait cependant l’approbation du NRC, qui interviendrait après que l’entreprise ait déjà déployé plusieurs systèmes sur le terrain.

Le ministère de la Défense et BWX anticipent une forte demande de la part des militaires pour un système pouvant remplacer les générateurs diesel qui doivent constamment être ravitaillés. L’utilisation d’un petit réacteur peut réduire les risques associés aux transports de carburant et ouvrir la porte à des missions dans des zones où il peut être difficile de livrer du carburant.

Les systèmes électriques mobiles pourraient également prendre une importance croissante à mesure que le changement climatique déclenche des conditions météorologiques plus extrêmes qui peuvent faire des ravages sur le réseau. Les systèmes Pele devraient également être déployés dans des zones qui ont perdu de l’électricité à cause d’ouragans, de tremblements de terre ou d’autres catastrophes. « Ceci est classé comme un programme de changement climatique », a déclaré Waksman. « C’est pourquoi ce projet a obtenu un financement. »