Aujourd’hui, lorsqu’on parle de « énergie nucléaire » dans un cadre pratique, cela renvoie essentiellement à la fission, c’est-à-dire la division de noyaux lourds afin de produire d’énormes quantités d’énergie. L’objectif est d’aller un jour vers la fusion, qui réunira deux particules légères pour générer également une puissance considérable, mais avec un coût environnemental moindre.
Chaque alternative aux combustibles fossiles possède généralement ses critiques et ses problèmes persistants, mais le débat autour de l’énergie nucléaire demeure parmi les plus visibles, du moins sur le plan médiatique. Cela dit, l’énergie nucléaire est sans nul doute une industrie robuste et à enjeux élevés, marquée par des évolutions rapides. Les gouvernements s’impliquent souvent, et l’équilibre entre innovation et sécurité reste une problématique majeure.
Entre-temps, l’administration actuelle semble déterminée à accroître la capacité nucléaire des États-Unis, notamment par des initiatives visant à introduire des microréacteurs — de petits réacteurs nucléaires transportables — sur les réseaux américains situés dans des zones éloignées, des bases militaires et des installations commerciales. Les microréacteurs ne sont pas nécessairement nouveaux; ils ont été conçus dès 1939 pour un usage militaire, et la NASA a démontré, en 2018, un système nucléaire léger et compact destiné aux engins spatiaux.
Pourtant, la poussée visant à les déployer dans des cadres civils a pris de l’ampleur l’an dernier grâce à l’initiative DOME du Département de l’Énergie (DOE), dont les projets pilotes doivent démarrer dès le printemps 2026. Nous entendrons donc sans doute davantage parler des microréacteurs dans un avenir proche.
Dans cette rubrique Giz Asks, nous avons sollicité divers experts et parties prenantes afin de mieux comprendre l’état des microréacteurs. Leurs avantages dépasseront-ils véritablement leurs coûts ? Quels seraient les atouts réels des microréacteurs ? Ou, peut-être plus important encore, quels risques faut-il envisager ? Faut-il être enthousiastes — ou inquiets ?
Les réponses qui suivent ont peut-être été légèrement éditées et condensées pour plus de clarté.
Ralf Kaiser
Physicien nucléaire expérimental, Centre International de la Physique Théorique; ancien responsable de la recherche physique à l’Agence internationale de l’énergie atomique.
Les réacteurs nucléaires n’ont pas connu de progrès technologiques majeurs depuis un bon moment. Les petits réacteurs modulaires (SMR) offrent une voie pour que des technologies plus sûres et plus modernes arrivent sur le marché. Et c’est une bonne chose. L’idée initiale des SMR était aussi de les produire en série et de les livrer scellés, les faire fonctionner pendant quelques décennies, puis remplacer l’ensemble du réacteur. Bien que la plupart des concepts SMR actuels, qui se rapprochent de l’application, ne suivent plus cette idée, je pense néanmoins que c’était une bonne idée.
Les SMR peuvent aussi être utilisés pour d’autres applications que la production d’électricité, p. ex. pour la chaleur de procédé dans l’industrie. Des réacteurs plus petits peuvent aussi être employés pour la propulsion maritime — en remplacement des moteurs diesel des grands porte-conteneurs. Les microréacteurs jouent également un rôle crucial dans l’espace, c’est-à-dire pour les bases futures sur la Lune ou sur Mars.
Edwin Lyman
Directeur de la sûreté de l’énergie nucléaire, Union of Concerned Scientists.
Nous devrions tous, sans aucune exception, être inquiets au sujet des microréacteurs. Pourquoi ? Parce que, comme tant d’autres produits inutiles ou dangereux imposés au public par une industrie technologique hors de contrôle, il s’agit d’une « innovation » que personne n’a demandée et dont personne n’a besoin. Les microréacteurs sont extrêmement peu économiques et, s’ils devaient être déployés à l’échelle que leurs promoteurs espèrent, ils conduiraient à une augmentation des prix de l’électricité pour l’ensemble des consommateurs.
Pire encore, parce que les microréacteurs seront si coûteux, leurs développeurs chercheront à couper les coins ronds à tous les niveaux — au détriment de la santé publique, de la sécurité et de la protection de l’environnement. S’ils obtenaient l’approbation des régulateurs compétents, ces réacteurs manqueraient les systèmes de refroidissement de secours, les protections contre les radiations et les enceintes de confinement propres aux réacteurs conventionnels. Ils pourraient être placés plus près des zones peuplées et seraient codirigés par des équipes très réduites — voire inexistantes. Et sans protection suffisante, entre de mauvaises mains, un microréacteur pourrait devenir une arme terroriste puissante.
Heureusement, il n’est pas nécessaire de paniquer : la probabilité que des microréacteurs arrivent dans votre quartier prochainement n’est pas élevée. Les calendriers de développement irréalistes que les entreprises de microréacteurs cherchent à respecter garantiront pratiquement que la première génération sera hésitante et peu fiable au mieux, et trop dangereuse à exploiter au pire. Tout microréacteur déployé restera probablement une curiosité — plus un obstacle qu’une aide pour tout client qui cherche une énergie fiable et abordable.
John Jackson
Directeur technique national, Programme des microréacteurs du Bureau de l’énergie nucléaire du Department of Energy des États-Unis.
Ce qui est vraiment convaincant avec les microréacteurs, c’est leur simplicité relative et leur polyvalence. On peut en transporter un par camion ou par wagon, ce qui permet d’apporter une énergie fiable à des endroits qui, historiquement, avaient des coûts énergétiques élevés ou étaient difficiles d’accès, comme des installations militaires, des communautés rurales éloignées, des bases de secours après des catastrophes naturelles ou des sites industriels. Ils sont conçus pour fonctionner plusieurs années sans refuelage, pour se réguler eux-mêmes et pour être entièrement fabriqués en usine et installés sur place. C’est une proposition de valeur très différente du nucléaire traditionnel et cela ouvre des voies d’accès à l’énergie que nous n’avions pas auparavant.
Cependant, il existe de réels obstacles à surmonter. Les coûts initiaux restent élevés, mais à mesure que davantage d’unités seront fabriquées, les processus de production gagneront en maturité et devraient les faire baisser considérablement. Avec le Idaho National Laboratory qui teste et valide activement de nouveaux modèles, un fort soutien fédéral et des démonstrations attendues dans l’année à venir, je pense qu’il y a une raison authentique d’être enthousiaste quant à l’avenir de cette technologie.
Carlos Romero Talamas
Fondateur et PDG de Terra Fusion, une jeune startup spécialisée dans l’énergie nucléaire, basée dans le Maryland.
La réponse dépend de savoir si l’on parle de microréacteurs à fission ou à fusion. La fission présente des défis sérieux en matière de sécurité tout au long de son cycle de vie, depuis l’extraction et le raffinage jusqu’à l’élimination des déchets. Les déchets radioactifs issus de la fission peuvent être extrêmement toxiques pendant des milliers d’années, et le même équipement utilisé pour raffiner le combustible peut servir à fabriquer du matériel destiné à des armes. De plus, les cœurs de fission disposent d’un combustible suffisant pour durer des mois, voire des années.
Même s’ils sont conçus pour que le cœur ne puisse pas devenir supercritique (pas de meltdown), l’énergie potentielle stockée est colossalement importante et, dans un contexte d’accident grave, il existe un risque de contamination radioactive qui pourrait toucher de vastes zones. L’élimination sécurisée en fin de vie des systèmes à fission demeure une question non résolue, quelle que soit leur taille.
Les microréacteurs à fusion, eux, ne sont pas encore disponibles mais seront extrêmement sûrs. Les réacteurs ne contiendront en fonctionnement que quelques secondes de carburant dans le cœur, ce qui fait que l’énergie potentielle stockée est de plusieurs ordres de grandeur inférieure à celle de la fission. Même si ces systèmes transportent assez de carburant pour des années d’exploitation, le carburant peut être facilement isolé dans des réservoirs dotés de redondances de sécurité.
Les premiers systèmes de génération emploieront le deutérium et le tritium, deux isotopes de l’hydrogène, mais seul le tritium est radioactif (et le deutérium se trouve naturellement dans l’eau… nous en buvons tous les jours !). Le lithium peut servir à produire du tritium dans le microréacteur, de sorte que les approvisionnements en carburant principaux soient non radioactifs et puissent être transportés par fret conventionnel (sans besoin de gardes armés !). Le sous-produit de la fusion du deutérium et du tritium est l’hélium, qui est inoffensif et n’est pas un gaz à effet serre.
L’énergie de désintégration du tritium est suffisamment faible pour que, une fois enfermé dans un emballage (par exemple une bouteille de gaz industriel), on n’aperçoive même pas que le contenu est radioactif. Certains composants des systèmes de fusion pourraient devenir radioactifs lors du fonctionnement, mais leur désintégration est relativement rapide : après quelques années, au pire quelques décennies de « refroidissement », ces composants pourraient être recyclés en toute sécurité.
Dans les deux cas, fission ou fusion, il est nécessaire de disposer d’un cadre réglementaire et d’une supervision adéquats pour toute la durée de vie des systèmes, mais la fusion sera assurément plus sûre et plus facile à gérer. Vous pouvez être prudemment optimiste à propos des systèmes à fission et clairement enthousiaste au sujet des microréacteurs à fusion !
