Scénarios de déploiement des Réacteurs à Sels Fondus

Scénarios de déploiement des Réacteurs à Sels Fondus

La demande mondiale d'énergie primaire va en croissant et, si elle doit être satisfaite, il faut élaborer des solutions et examiner dans quelle mesure ces solutions sont adaptées à l'enjeu. Les options ne sont pas si nombreuses si on s'accorde à restreindre autant que possible le recours aux énergies fossiles pour limiter les émissions de gaz à effet de serre.

L'énergie nucléaire par fission est, à côté des nouvelles énergies renouvelables et, à beaucoup plus long terme, de la fusion, une des sources d’énergie primaire susceptibles de répondre de manière significative à la demande.

Cette étude fait apparaître la contrainte forte de disposer de matière fissile pour démarrer un parc de réacteurs régénérant leur combustible. Par ailleurs, ces réacteurs régénérateurs ne peuvent être déployés industriellement avant 20 à 25 ans. Pour assurer la montée en puissance du nucléaire et la transition vers un parc à production durable, des réacteurs à eau légère de 2 ème et 3 ème générations devront être construits.

Nous avons considéré trois types principaux de réacteurs :

• les réacteurs à eau pressurisée de deuxième (REP) et troisième (European Pressurized Reactor ou EPR) générations. Ce sont des réacteurs qui ne sont pas régénérateurs. Les REP sont actuellement en fonctionnement, les EPR démarrent à partir de 2010 dans nos scénarios ;
• les réacteurs à neutrons rapides à caloporteur métal liquide (RNR). Ce sont des réacteurs de quatrième génération, fondés sur le cycle du combustible ²³⁸U/Pu. Ils sont plus ou moins sur-générateurs selon le scénario considéré. Les RNR démarrent à partir de 2025 dans nos scénarios ;
• les réacteurs à sels fondus (RSF). Ce sont des réacteurs de quatrième génération qui reposent sur le cycle du combustible ²³²Th/ ²³³U, de spectre neutronique thermique à rapide. Ils démarrent à partir de 2030 dans nos scénarios.

Nos études montrent qu’un déploiement intensif de l’électronucléaire est possible mais qu’il suppose une gestion soigneuse des ressources en matière fissile et des déchets. Le scénario qui associe les trois types de réacteurs est de loin le plus favorable à un déploiement souple de l’électronucléaire, il permettrait une production encore plus intensive que celle que nous avons envisagée si cela s’avérait nécessaire. Les trois types de réacteurs se complètent remarquablement ; l’utilisation de la matière fissile naturelle est optimisée (Figure 3), le volume de trans-uraniens est minimisé (Figure 4), la possibilité d’arrêter puis de redémarrer la production électronucléaire est assurée, on évite l’irréversibilité des décisions. Des scénarios intermédiaires, donnant plus ou moins de poids aux RNR par rapport aux RSF seraient envisageables, en fonction de critères régionaux ou autres, mais il apparaît, au vu de ces études, que l’on aura besoin très vite du cycle du combustible ²³²Th/ ²³³U.