Des projets de ‘’mini réacteurs nucléaires’’ aux USA...

J'avais laborieusement traduit cet article du Wall Street Journal en 2010. Je le garde précieusement sur Transitio car ce projet de petits réacteurs est l'un des nombreux serpents de mer du nucléaire. Il revient régulièrement depuis des décennies, le temps qu'une nouvelle génération d'ingénieurs réinvente la roue, ou que le lobby nucléaire se refasse une santé...

Voici un article récent (2014) sur le sujet :

Nuclear power - small isn't beautiful, safe, or cheap.

Serpent de mer ? Lisez donc cet article de 2011  : Nucléaire, et maintenant la mer !

Voici ma traduction de cet article de 2010 du Wall Street Journal.

En France, nous nous targuons de savoir construire les plus grandes et les plus puissantes centrales nucléaires du monde, (et aussi les plus coûteuses et les plus dangereuses).

Mais outre-Atlantique, des compagnies américaines, "boostées’" par l’élan nucléaire impulsé par leur président, étudient des projets de mini réacteurs nucléaires.

J'ai trouvé cet article sur le site du Wall Street Journal, et je vous l'ai traduit.

Article de Rebecca Smith du 18 février 2010 !

Un nouveau type de réacteur nucléaire, plus petit qu’un wagon et du dixième du coût d’une grande centrale, apparaît comme un concurrent dans le cadre de la réorganisation de l’industrie du nucléaire résurgente. Trois grandes compagnies, la Tennessee Valley Authority, First Energy Corp et la Oglethorpe Power Corp, ont signé mercredi un accord avec McDermott International Inc, filiale de Babcock & Wilcox, en s’engageant à obtenir une autorisation commerciale pour un nouveau réacteur aux Etats-Unis.

Même si aucun n’a accepté d’acheter un réacteur, l’engagement des compagnies d’électricité devrait contribuer à renforcer l’élan derrière la technologie et d’accélérer son adoption dans l’industrie. C’est une première étape cruciale vers l’obtention de la certification du réacteur par la ‘Nuclear Regulatory Commission’. Ce premier soutient des trois compagnies, et celui de quatre autres qui réfléchissent à cet accord, augmentent la probabilité que des clients se présenteront à l’avenir.

Ces nouvelles tombent alors que le président Barack Obama a annoncé cette semaine plus de 8 milliards de dollars en garanties de prêts, qui ouvriraient la voie à la première centrale nucléaire aux Etats-Unis en près de 30 ans. Il a proposé d’accélérer le développement du nucléaire en triplant le montant des garanties de prêts fédéraux pour la construction d’un réacteur à 54 milliards de dollars.

Le petit réacteur de Babcock & Wilcox ne peut produire que de 125 à 140 mégawatts d’électricité, environ le dixième d’un grand. Mais les compagnies font le pari que ces réacteurs, plus petits, plus simples, peuvent être fabriqués rapidement et potentiellement installés dans des dizaines de sites nucléaires existants ou remplacer les centrales au charbon qui peuvent devenir obsolètes en raison de prochaines restrictions d’émissions.

« Nous voyons des avantages importants à cette nouvelle technologie modulaire", a déclaré Donald Moul, vice-président de ‘Nuclear support for First Energy’, une entreprise basée dans l’Ohio.

Il dit que First Energy, qui exploite quatre réacteurs dans trois sites de l’Ohio et un en Pennsylvanie, n’a pris aucune décision de construire de nouveaux réacteurs, et il a fait remarquer qu’il y avait « un grand nombre d’obstacles importants » pour que ce réacteur obtienne la certification du NRC pour son utilisation aux États-Unis.

Cependant, ces petits réacteurs pourraient susciter une opposition majeure. Ils sont confrontés aux mêmes problèmes non résolus, de l’endroit où stocker les déchets ainsi que la peur de contamination du public en cas d’accident. Ils pourraient aussi soulever des alarmes sur la création de cibles possibles du terrorisme dans les zones peuplées.

Pourtant, cet intérêt soudain pour de petits réacteurs illustres le malaise croissant provoqué par l’orientation que l’énergie nucléaire a pris depuis un demi-siècle. Ce que beaucoup considèrent comme le premier réacteur commercial construit aux États-Unis, en 1957 à Shippingport, en Pennsylvanie, n’avait qu’environ 60 mégawatts de puissance.

Maintenant, après une accalmie de deux décennies dans la construction, les Etats-Unis se préparent pour un sérieux renouveau du nucléaire. L’expansion du secteur nucléaire, qui produit actuellement 20 % de l’électricité nationale, est considérée comme un élément essentiel pour stopper les émissions de carbone.

Des sociétés telles que NRG Energy Inc., Duke Energy Corp. et Southern Co. sont entrain de prévoir de grands réacteurs qui couteront jusqu’à 10 milliards de dollars chacun, et pourront générer suffisamment d’électricité pour alimenter une ville de la taille de Tulsa, en Oklahoma.

Mais la crainte grandissante des investisseurs est que ces réacteurs deviennent si grands qu’ils risquent de couler les sociétés qui les achètent. Une chaîne d’approvisionnement de plus en plus globale pour ces réacteurs inquiète aussi les investisseurs.

"Nous pensons que la probabilité que les choses aillent mal pour ces grands projets est plus grande que celle qu’elles aillent bien," a déclaré Jim Hempstead, vice-président de Moody’s Investors Service. Il avertit que les compagnies pariant sur le nucléaire vont être confrontées à de possibles réductions de crédits.

Le prix fort à payer commence à effrayer certains décideurs de compagnies. John Rowe, le directeur de Exelon Corp, qui exploite le plus grand parc national de centrales nucléaires, avait espéré construire un nouveau réacteur au Texas. Mais, n’ayant pas réussi à obtenir de garanties de prêts du gouvernement fédéral, il a récemment déclaré qu’il hésitait.

Malgré cela, sa société développe la capacité de ses centrales nucléaires existantes et s’intéresse au procédé de Babcock & Wilcox. Amir Shakarami, vice-président d’Exelon, a déclaré que ‘’mPower’’ fournit "une alternative pratique et évolutive, en offrant une solution permettant le zéro émissions et éviter les chocs de tarif qui ont accompagné les grands réacteurs dans le passé.

Déjà, le coût élevé des réacteurs de grande taille génère des frictions entre les partenaires. Energy CPS et NRG Energy Inc se sont poursuivis mutuellement récemment quand CPS, un service public appartenant à la ville de San Antonio a eu des sueurs froides en investissant dans une nouvelle centrale nucléaire qui pourrait faire grimper les coûts pour ses clients. Les deux ont accepté mercredi un règlement dans lequel CPS permettra de réduire sa participation dans le projet à 7,6% par rapport à 50% en échange du paiement de 90 millions de dollars auprès de NRG et l’abandon de son procès. Les deux sont parvenus mercredi à un règlement dans lequel NRG versera CPS 1 milliard de dollars pour réduire sa participation dans le projet afin qu’il puisse continuer.

Pour les compagnies, un petit réacteur présente plusieurs avantages, à commencer par le coût. Les petits réacteurs devraient coûter environ 5000 $ par kilowatt de capacité, soit 750 millions de dollars pour l’une des unités de Babcock & Wilcox. Les réacteurs de grande taille coutent de 5 à 10 milliards de dollars pour des capacités de production de l’ordre de 1.100 à 1.700 mégawatts Alors que les grands réacteurs sont construits sur site, un processus qui peut prendre cinq ans, les réacteurs mPower seraient construit dans une usine de Babcock & Wilcox dans l’Indiana, l’Ohio ou la Virginie, et seraient transportés par rail ou par barge. Les experts pensent que cela pourrait réduire les temps de construction de moitié. Du fait qu’ils pourraient être refroidis autant par eau que par air, les réacteurs mPower n’aurait pas à être situés à proximité d’importantes sources d’eau, un autre problème pour les gros réacteurs qui nécessitent des millions de litres d’eau chaque jour. Cela pourrait ouvrir une partie de l’ouest aride au développement du nucléaire.

Les premières unités susceptibles d’être construite le seraient à côté des centrales nucléaires existantes, dont beaucoup étaient prévus à l’origine pour avoir deux à quatre unités mais qui n’ont généralement été équipées que d’une ou deux.

Progressivement, les services publics pourraient remplacer les centrales au charbon par des réacteurs de petite taille afin de profiter de sites déjà desservis par le réseau électrique, qui dans certains cas en a besoin. Comme toutes les autres centrales, ces petits réacteurs pourraient être facilement reliés au réseau électrique.

Un des plus grands avantages, est que les services publics pourraient commencer par quelques réacteurs et en ajouter au gré des besoins. En revanche, avec de gros réacteurs, les services publics ont ce qu’on appelle le « risque à arbre unique », où des milliards de dollars sont liés à une seule usine. Un autre avantage serait que les réacteurs mPower stockeraient la totalité de leurs déchets sur site pour leur durée de vie de 60 ans.

Le nucléaire se développe très lentement. La prochaine vague de réacteurs de grande taille ne devrait pas commencer avant 2016 ou 2017. La certification du petit réacteur de Babcock & Wilcox’s devrait intervenir en 2012. Les premières unités pourraient entrer en service après 2018. Quelques experts croient donc que si l’industrie adopte ces petits réacteurs, le nucléaire pourrait se développer aux Etats-Unis parce que plus de compagnies pourraient se le permettre.

« Il ya une forte probabilité pour qu’il y ait plus de sites pouvant recevoir ces réacteurs de petite taille que des grands », a déclaré David Matthews, directeur des autorisations de nouveaux réacteurs à la Commission de réglementation nucléaire.

Cette tendance inquiète quelques observateurs. "Le nucléaire exige une sécurité de haut niveau et une compétence pour fonctionner sans risque," a déclaré l’Edwin Lyman, le responsable scientifique de « Union of Concerned Scientists ». Cela implique que cela soit quelque chose qui doive être concentré plutôt que dispersé.

Les experts estiment que ces petits réacteurs devraient être aussi sécurisés, sinon plus, que les grands. Une des raisons est qu’ils sont plus simples et ont moins de pièces mobiles qui peuvent défaillir. Les petits réacteurs contiennent également une plus petite réaction nucléaire et génèrent moins de chaleur. Cela signifie qu’il est plus facile de les arrêter, s’il ya un dysfonctionnement.

"Avec un grand réacteur, la réaction à un dysfonctionnement tend à être rapide, alors que les petits réagissent plus lentement", ce qui signifie qu’ils sont un peu plus faciles à contrôler, a déclaré Michael Mayfield, directeur du programme de réacteurs avancés à la Nuclear Regulatory Commission. Une fois sur place, chaque réacteur serait abrité au sein d’une structure de confinement de deux étages qui seraient enfouie sous le sol pour plus de sécurité. Leur cycle de fonctionnement serait de 5 années avant le rechargement en combustibles, au lieu de 18 à 24 mois sur les réacteurs existants.

Pour les collectivités en recherche de création d’emplois, des réacteurs plus petits promettent cependant moins d’emplois que ceux d’une grande usine, qui offre de 700 à 1.000 emplois permanents. Les petites usines devraient satisfaire à la même sécurité et normes de sécurité que les grandes usines, mais auraient probablement besoin de moins de travailleurs parce qu’elles fonctionneraient beaucoup plus longtemps entre les pannes et recharges en combustible.

Certains critiques sont convaincus que l’énergie nucléaire ne sera jamais rentable, quelle que soit sa taille. Amory Lovins, fondateur du think tank de l’environnement, le Rocky Mountain Institute, dit que c’est une « fantaisie » d’imaginer que les réacteurs de faible importance seront mieux que les grands. Il note que l’énergie nucléaire est intrinsèquement coûteuse en raison des précautions spéciales qui doivent être prises dans le traitement du combustible nucléaire et des déchets nucléaires, qui sont radioactifs, sans parler de la sécurité très strictes dans les centrales nucléaires. En outre, il n’existe toujours pas de site permanent du gouvernement fédéral pour les déchets nucléaires.

Le secteur de l’électricité a déjà été échaudé une fois par le nucléaire, et des nombreuses compagnies restent craintives. Quarante des 48 compagnies de service publique qui ont investi pour des projets nucléaires au cours de la dernière phase de construction de 20 à 30 ans, ont subi la perte de crédit résultant de l’accident de Three Mile Island en 1979, a déclaré le service d’investissement Moody.

Aujourd’hui, certaines de ces mêmes entreprises sont de nouveau à la recherche de l’option nucléaire. Energy Northwest est une compagnie de Richland, Washington. C’est le successeur de la compagnie Washington Public Power System, qui a acquis le surnom malheureux de "Oups", après avoir annulé la construction de deux réacteurs en partie construits dans les années 1980.

À l’époque, la compagnie pensait que la demande augmenterait brusquement. Au lieu de cela, l’économie a ralenti, de même que la demande. Le coût pour les 5 centrales qu’il était prévu de construire a gonflé à près de 24 milliards en 1982 pour les 5 milliards de dollars estimés dans les années 1970.

Aujourd’hui, Energy Northwest est en pourparlers avec NuScale Power Inc à Corvallis dans l’Oregon, pour la conception d’un réacteur de 15 pieds (4.57 m) par 60 pieds (18.28 m). Chaque unité serait capable de produire 45 mégawatts d’électricité.

Jack Baker, responsable du développement à Energy Northwest, a dit-il, d’abord été sceptique quant aux petits réacteurs, en raison de l’absence "d’économies d’échelle." Mais il pense maintenant que les petits réacteurs "pourraient avoir un coût avantageux ‘’parce que leur conception plus simple signifie une construction rapide" et vous n’avez pas besoin d’autant de béton, d’acier, les pompes et de vannes." Ils m’ont converti, dit-il.

Les origines de Babcock & Wilcox remontent à 1867 et elle a été un fournisseur pour les services publics depuis l’avènement de l’électrification, jusqu’à produire pour Thomas Edison’s Pearl Street les chaudières des centrales produisant l’éclairage de rue à New York en 1882.

Basée à Lynchburg, en Virginie, la société construit des petits réacteurs pour les navires depuis les années 1950. En plus de réacteurs de sous-marins de la Marine des États-Unis et de porte-avions, elle a construit un réacteur pour le USS NS Savannah, un navire de commerce qui est maintenant un musée flottant dans le port de Baltimore. Elle a également construit huit gros réacteurs, dans le cycle passé de construction, dont un pour l’usine malheureuse de Three Mile Island.

Quand un renouveau du nucléaire américain a été considéré comme imminent, la société a débattu du rôle qu’elle pourrait jouer. "Au lieu de demander, « Quel est la plus grosse taille de réacteur que nous puissions faire ? ", Cette fois, nous nous sommes demandés,« Quelle est le plus grand que nous puissions construire à nos usines existantes et expédier par chemin de fer ? " Déclare Christofer Mowry, président de Modular Nuclear Energy LLC, division récemment créée par Babcock pour les petits réacteurs. « C’est ce qui en a dirigé la conception."

L’intérêt pour de petits réacteurs augmente, d’autres fabricants de réacteurs sont entrain de dépoussiérer d’anciens systèmes.

Westinghouse, une filiale de Toshiba Corp, est en train de revoir son réacteur de 335 mégawatts, appelé Iris. Mario Carelli, scientifique en chef chez Westinghouse, a déclaré que son entreprise envisage pour Iris de prospecter vers des pays avec de petits réseaux, où un réacteur de grande taille ne correspondrait pas. " Il estime que cela concerne 80% des réseaux du monde.

De nombreux obstacles demeurent. Le NRC est encore à examiner les demandes de certification pour les cinq grands réacteurs et ne sera pas en mesure d’examiner les certifications de petits réacteurs avant que ne s’allège sa charge de travail. Mais M.Matthews du NRC affirme qu’il s’attend à ce que la Commission, étudie pas moins de quatre procédés de petits réacteurs au cours des deux ou trois prochaines années. Pendant ce temps, l’intérêt pour petits réacteurs est susceptible de croître. "Si nous ne pouvons pas comprendre comment construire de grandes centrales économiquement, alors les petites peuvent être la voie à suivre", a déclaré Ronaldo Szilard, directeur de ‘nuclear science and engineering’ au Laboratoire national de l’Idaho, une partie du ministère de l’Énergie.

Post Scriptum :

Pour comprendre mon "hostilité’" vis-à-vis du nucléaire, je vous propose de visiter ces quelques liens dont je vous reparlerai bientôt : Cette page du fameux site "The wolf at the door" Et puis ce superbe rapport : Nucléaire : la grande illusion. Promesses, déboires et menaces, sur le site de Global Chance.