En 2009, Simon Irish, un gestionnaire d'investissement basé à New York, a découvert un moyen qui, selon lui, pouvait changer le monde. Les Irlandais ont compris que les pays du monde entier avaient besoin d'un nombre colossal de projets d'énergie propre pour remplacer leurs infrastructures par des combustibles fossiles, ainsi que pour fournir suffisamment d'énergie pour répondre à la demande de la Chine, de l'Inde et d'autres pays à croissance rapide. Il s'est rendu compte que les ressources renouvelables seules, qui dépendent de la brise et de la lueur du soleil, ne suffiraient pas. Et il savait également que l'énergie nucléaire, la seule forme d'énergie propre qui puisse combler les lacunes, était trop chère pour concurrencer le pétrole et le gaz.
Mais ensuite, lors d'une conférence en 2011, il a rencontré un ingénieur avec une conception innovante pour un réacteur nucléaire refroidi au sel fondu. Si cela fonctionne, pensait les Irlandais, cela ne résoudrait pas seulement le problème du vieillissement de l'énergie nucléaire, mais cela fournirait une voie réaliste pour éliminer les combustibles fossiles.
Et puis il s'est posé la question: "Est-il possible de développer des réacteurs mieux que ceux d'il y a 60 ans?" La réponse était: «Absolument».
Est-il possible de construire un réacteur nucléaire domestique?
Irish était tellement convaincu que ce nouveau réacteur serait un grand investissement qu'il y a consacré toute sa carrière. Près de dix ans plus tard, Irish est devenu PDG de Terrestrial Energy, basé à New York. Une entreprise qui prévoit de construire un réacteur à sel fondu d'ici 2030.
Terrestre n'est pas le seul à faire cela. Des dizaines de start-ups nucléaires surgissent ici et là, toutes vouées à résoudre des problèmes nucléaires connus - déchets radioactifs, émissions, prolifération des armes et coûts élevés.
Réacteurs incinérant des déchets nucléaires. Réacteurs conçus pour détruire les isotopes pouvant être utilisés dans les armes. Petits réacteurs qui pourraient être construits à peu de frais dans les usines. Il y a tellement d'idées.
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L'ancien ministre de l'Énergie, Ernest Monitz, conseiller de Terrestrial, pense que quelque chose de nouveau se passe. «Je n'ai jamais vu une telle innovation dans ce segment», dit-il. "C'est vraiment intéressant."
D'autres réacteurs, comme le réacteur terrestre refroidi au sel, sont automatiquement refroidis s'ils deviennent trop chauds. L'eau circule dans les réacteurs conventionnels, les protégeant de la surchauffe, mais si quelque chose arrête ce flux - par exemple, le tremblement de terre et le tsunami à Fukushima - l'eau disparaîtra, ne laissant rien pour arrêter la fonte.
Contrairement à l'eau, le sel ne bout pas, donc même si les opérateurs arrêtent les systèmes de sécurité et partent, le sel continuera à refroidir le système, dit Irish. Le sel se réchauffe et se dilate, poussant les atomes d'uranium à part et ralentissant la réaction (plus les atomes endommagés sont éloignés, moins il est probable qu'un neutron passant les sépare, déclenchant la prochaine chaîne de réactions).
«C’est comme une casserole sur la cuisinière qui cuit des pâtes», dit Irish. Quelle que soit la température de votre poêle, les pâtes ne seront jamais plus chaudes que 100 degrés Celsius, à moins que l'eau ne s'évapore. Tant qu'elle est présente, l'eau circule et dissipe la chaleur. Cependant, si vous remplacez l'eau par du sel liquide, vous devrez chauffer le tout jusqu'à 1000 degrés Celsius avant que votre réfrigérant ne commence à s'évaporer.
Tout cela peut ressembler à de la fantaisie, mais c'est la réalité. La Russie produit de l'électricité à partir d'un réacteur avancé qui brûle des déchets radioactifs depuis 2016. La Chine a construit un réacteur «à galets» qui bloque les éléments radioactifs à l'intérieur des sphères de graphite.
En 2015, pour suivre les start-ups et les projets du secteur public qui tentent d'extraire de l'énergie à faible émission de carbone à l'aide d'un processus nucléaire sûr, bon marché et propre, le groupe de réflexion Third Way a commencé à cartographier tous les projets nucléaires avancés aux États-Unis. Il y avait 48 points sur la carte à l'époque, et maintenant il y en a 75, et ils se propagent comme des sauterelles.
«En ce qui concerne le nombre de projets, le nombre de personnes qui y travaillent et le montant des financements privés, il n'y a rien qui puisse être comparé sans remonter aux années 1960», a déclaré Ryan Fitzpatrick, qui travaille sur l'énergie propre chez Third Way.
À l'époque où Walt Disney produisait le film Our Friend The Atom, qui faisait la promotion de l'énergie nucléaire, lorsque la notion futuriste d'électricité «trop bon marché pour être mesurée» semblait plausible, les ingénieurs électriciens prévoyaient de construire des centaines de réacteurs à travers les États-Unis.
Pourquoi tout cela se passe-t-il maintenant? Après tout, les scientifiques travaillent sur d'autres types de réacteurs depuis le début de la guerre froide, mais ils n'ont pas été entièrement déployés. L'histoire des réacteurs avancés est jonchée de cadavres de tentatives infructueuses. Le réacteur refroidi au sel a été lancé avec succès pour la première fois en 1954, mais les États-Unis ont décidé de se spécialiser dans les réacteurs refroidis à l'eau et d'éliminer d'autres conceptions.
Mais quelque chose de fondamental a changé: auparavant, il n'y avait aucune raison pour une entreprise nucléaire de solliciter des milliards de dollars pour une nouvelle conception dans le cadre du processus réglementaire fédéral, puisque les réacteurs nucléaires conventionnels étaient rentables. Ce n'est plus le cas.
«Pour la première fois en un demi-siècle, les acteurs nucléaires en place sont en difficulté financière», déclare Irish.
Récemment, les États-Unis ont misé sur les réacteurs conventionnels refroidis à l'eau et cela ne joue pas bien. En 2012, South Carolina Electric & Gas a reçu l'autorisation de construire deux énormes réacteurs conventionnels pour produire 2200 MW d'électricité, suffisamment pour alimenter 1,8 million de foyers, et a promis qu'ils seraient opérationnels en 2018. En payant leurs factures d'électricité, les gens ont constaté une croissance de 18%, ce qui a bien sûr entraîné des retards dans la construction des réacteurs. Après avoir drainé 9 milliards de dollars dans le projet, les services publics ont cédé.
Des histoires similaires se déroulent à l'étranger. En Finlande, la construction d'un nouveau réacteur à la centrale d'Olkiluoto accuse un retard de huit ans et de 6,5 milliards de dollars sur le budget.
En réponse, ces startups nucléaires développent leurs activités pour éviter des dépassements de coûts horribles. Beaucoup d'entre eux prévoient de construire des particules de réacteur standardisées dans une usine, puis de les assembler comme des LEGO sur un chantier de construction. «Si vous pouvez déplacer la construction vers une usine, vous pouvez réduire considérablement les coûts», déclare Parsons.
Les nouveaux réacteurs pourraient également réduire les coûts s'ils étaient sûrs. Les réacteurs conventionnels présentent un risque énorme d'échec de fusion, principalement parce qu'ils sont conçus pour les sous-marins. Refroidir un réacteur avec de l'eau sur un sous-marin est assez facile, mais lorsque le réacteur est à terre, vous devez y pomper de l'eau pour le refroidir. «Et ce système de pompage ne devrait jamais, jamais tomber en panne, sinon vous aurez Fukushima. Nous avons besoin d'un système de sécurité pour un système de sécurité, redondance plutôt que redondance."
Oklo, une startup de la Silicon Valley, a basé la conception de son réacteur sur un prototype qui n'est pas sujet à dégradation. «Lorsque les ingénieurs ont éteint tous les systèmes de refroidissement, il s'est refroidi tout seul, puis a commencé à reculer, après quoi cela a bien fonctionné», explique Caroline Cochran, co-fondatrice d'Oklo. Si ces réacteurs plus sûrs n'ont pas besoin de tous ces systèmes de refroidissement d'appoint et de dômes en béton, les entreprises peuvent construire des centrales électriques beaucoup moins chères.
Les technologies échouent souvent pendant longtemps avant de réussir: 45 ans se sont écoulés depuis que la première ampoule a été introduite dans le brevet de Thomas Edison pour une lampe à incandescence. Cela peut prendre des décennies aux ingénieurs pour mettre une idée en forme. Il semble à certains que toutes les idées de la technologie nucléaire avancée ont été essayées dans le passé. «Mais la science a progressé», disent les scientifiques. «Vous avez des matériaux bien meilleurs qu'il y a quelques décennies. Il y a de fortes chances que cela fonctionne."
Une étude récente du projet à but non lucratif Energy Innovation Reform estime que le dernier lot de startups nucléaires peut fournir de l'électricité pour 36 à 90 dollars par mégawattheure. Toute centrale électrique fonctionnant au gaz naturel vend de l'électricité entre 42 et 78 dollars par mégawattheure.
Au mieux, les centrales nucléaires peuvent être encore moins chères. Il y a des prévisions
Matthew Bunn, expert nucléaire à Harvard, affirme que si l'énergie nucléaire joue un rôle dans la lutte contre le changement climatique, les startups nucléaires de pointe se développeront inévitablement et rapidement. «Pour fournir un dixième de l'énergie propre dont nous avons besoin d'ici 2050, nous devrons ajouter 30 gigawatts au réseau chaque année», dit-il.
Cela signifie que le monde devra construire 10 fois plus d'énergie nucléaire qu'il ne l'était avant la catastrophe de Fukushima en 2011. Est-ce vrai du tout?
«Je pense que nous devrions essayer - même si je ne suis pas optimiste», dit Bunn, notant que le rythme auquel nous devrons construire des technologies solaires et éoliennes pour la production d'énergie pour s'éloigner des combustibles fossiles est tout aussi difficile.
De grandes barrières demeurent sur la voie d'une renaissance nucléaire. Il faudra des années pour tester des prototypes et obtenir l'approbation du gouvernement dans n'importe quel pays.
"En fin de compte, sur une planète de 10 milliards d'habitants, toute quantité d'énergie abordable et sûre - qu'elle provienne de la fusion nucléaire ou de la fission - trouvera son utilité."
Ilya Khel
