Le premier réacteur nucléaire refroidi au sodium liquide financé par Bill Gates sera construit aux États-Unis

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

La Commission américaine de réglementation nucléaire (NRC) a publié approbation pour le démarrage de la construction de Kemmerer Unité 1un nouveau réacteur nucléaire à fission TerraPowerune startup énergétique fondée et financée par Bill Gates. La centrale sera construite dans l’État du Wyoming, à proximité d’une centrale électrique au charbon en cours de déclassement et adoptera la technologie Natrium: un réacteur de quatrième génération (Gen-IV) refroidi par du sodium liquided’une puissance nominale de 345 MWe, extensible à 500 MWe grâce à l’intégration avec un stockage thermique de sel fondu.

Le processus d’autorisation, qui a duré des années avec des évaluations rigoureuses de la sécurité et des performances techniques, marque une étape événement historique. Il s’agit du premier réacteur commercial autorisé pour la construction par le CNRC et la première approbation, en 40 ans, d’une conception à eau légère non refroidie. Le projet a un coût estimé à 4 milliards de dollarsdont une partie substantielle est financée par le Département américain de l’énergie (DoE), et devrait commencer ses opérations commerciales sur 2031.

Les caractéristiques du nouveau réacteur nucléaire Nantrium

Natrium est un réacteur nucléaire rapide développé conjointement par TerraPower et GE Hitachi Energy, appartenant à la catégorie des petits réacteurs modulaires (SMR) de dernière génération. Sa configuration technologique implique l’utilisation de sodium métallique liquide comme fluide caloporteur primairedestiné à l’évacuation de la chaleur générée dans le cœur et au refroidissement des éléments combustibles. Le point d’ébullition élevé du sodium (883°C) permet au système de faire fonctionner un pressions de manière significative inférieur par rapport aux réacteurs nucléaires refroidis à l’eau, bénéficiant de marges de sécurité plus importantes, d’une simplification des installations et d’une réduction potentielle des coûts de construction.

Natrium est conçu pour utiliser HALEU (High Assay Low Enriched Uranium), un type d’uranium a faible enrichissement caractérisé par une concentration relativement plus élevée de l’isotope fissile Uranium-235 par rapport aux niveaux généralement adoptés dans les réacteurs nucléaires traditionnels. L’utilisation de ce carburant vous permet d’opter pour modèles plus compacts et avec un une plus grande efficacité neutroniqueen ligne avec les objectifs technologiques des réacteurs nucléaires de quatrième génération. Dans ce contexte, le DoE finance le développement d’un chaîne d’approvisionnement nationale pour la production d’HALEU, afin de réduire la dépendance à l’égard des chaînes d’approvisionnement étrangères et de renforcer la sécurité énergétique nationale.

Le fonctionnement du système de stockage thermique : refroidissement au sodium liquide

Le sodium métallique liquide, après avoir évacué la chaleur du cœur du réacteur, transfère l’énergie thermique à un système de sels fondus, qui sont stockés dans un ballon de stockage « chaud » de grande capacité qui remplit la fonction de stockage d’énergie thermique. A proximité de ces derniers, sont installées des canalisations traversées par un flux d’eau, qui absorbe la chaleur emmagasinée dans les sels fondus jusqu’à ce que les conditions de vapeur surchaufféeensuite utilisé dans une turbine pour la production d’électricité. Après avoir libéré leur contenu énergétique, les sels fondus sont dirigés vers un réservoir de stockage « Freddo« , prêt pour un nouveau cycle de travail.

Par conséquent, l’une des caractéristiques distinctives de la plante est la séparation fonctionnel Entre l’île nucléaire Et l’îlot de conversion d’énergierendu possible grâce au système de stockage thermique. Cette configuration assure une plus grande flexibilité opérationnelle, permettant la modulation de la production électrique de production et la gestion temporaire de pointes de demande pouvant atteindre environ 500 MWe.

Les prochaines phases de construction de la Kemmerer Unit 1 aux USA

Une fois la construction de l’unité 1 de Kemmerer terminée, TerraPower a l’intention de demander la subvention licence d’exploitationce qui lui permettrait de fonctionner pendant une période de 40 ans. Toutefois, la délivrance de l’autorisation sera subordonnée à la vérification par la NRC que l’infrastructure réalisée est conforme aux exigences réglementaires en vigueur et garantit des niveaux adéquats de sécurité d’exploitation. Si ces critères sont remplis, Natrium pourrait être considéré comme nouveau modèle de production d’électricité fiable, flexible et sans émissions directes de carbone. En raison de ses caractéristiques de conception, le système pourrait potentiellement entraîner réplicable et exportable dans différents contextes géographiques, ainsi que intégrable avec des sources d’énergie renouvelables non programmables, telles que éolien et solairecontribuant à améliorer la stabilité et résilience du réseau électrique.

L’initiative promue par TerraPower représente l’une des tentatives les plus significatives de ces dernières années pour relancer le développement de l’énergie nucléaire de nouvelle génération, dans un contexte caractérisé par une croissance soutenue de la demande énergétique mondiale et la nécessité d’une production électrique durable. Dans ce scénario, la société américaine a annoncé un accord avec Moitié visant à la construction de huit plantes avec la technologie Natrium, pour une capacité globale de 2,8 GWe. Les centrales électriques seraient destinées à fournir de l’énergie aux centres de données et aux plateformes informatiques dédiées au développement et à l’exploitation de systèmes d’intelligence artificielle.