Petits réacteurs modulaires (PRM) : une innovation clé pour des solutions énergétiques propres
Les petits réacteurs modulaires (PRM), capables de générer jusqu'à 300 mégawatts d'électricité, apparaissent comme une technologie clé dans la recherche d'une énergie propre et durable. Les PRM offrent modularité et flexibilité, ce qui les rend adaptables à diverses applications, contrairement aux réacteurs nucléaires traditionnels à grande échelle. Le ministère américain de l'Énergie a investi massivement dans le développement des PRM, dans le but de réduire les émissions de carbone et de renforcer le leadership américain dans l'industrie nucléaire.
Principaux modèles et approbations de PRM
NuScale Power Corporation, basée dans l'Oregon, a franchi une étape importante en 2022 avec l'approbation par la Commission américaine de réglementation nucléaire (NRC) de sa conception de PRM. Le PRM US600 de NuScale privilégie la conception modulaire et les mécanismes de sécurité passive, notamment un système de dilution du bore par gravité pour des dispositifs de sécurité d'urgence fiables. Holtec International a également reçu l'approbation de la NRC pour sa conception SMR-300, intégrant un réacteur à eau pressurisée intégré (iPWR) avec des systèmes de sécurité entraînés par la gravité.
General Atomics, située en Californie, propose une approche unique avec sa conception Energy Multiplier Module (EM2). L'EM2 utilise un système de refroidissement au gaz hélium, contournant les limitations thermiques de l'eau, contrairement aux réacteurs à eau pressurisée (REP) traditionnels. Cette conception comprend également du combustible en carbure d'uranium revêtu de céramique, fonctionnant à une température élevée d'environ 850 °C pour une combustion et une production d'énergie efficaces des déchets.
Progrès dans la recherche sur le combustible des PRM
Les recherches récentes se concentrent sur l'amélioration des sources de combustible des PRM. L'université de Bangor au Royaume-Uni a exploré l'utilisation d'uranium faiblement enrichi à haute teneur (HALEU) enrichi à 7 % sur des broches d'absorption expérimentales, démontrant une capacité de combustible et une durée de cycle accrues dans les simulations. L'Institut de technologie de Bandung en Indonésie a étudié les piles à énergie à base de thorium, soulignant l'accessibilité et le potentiel du thorium. Cependant, des défis subsistent pour optimiser les performances et la sécurité du combustible au thorium.
Intégration et perspectives d'avenir
Les PRM peuvent être intégrés aux réseaux d'énergie renouvelable pour faire face à la variabilité des ressources éoliennes et solaires. Une étude de 2023 du ministère de l'Énergie en Italie a simulé des PRM iPWR dans des systèmes énergétiques hybrides, démontrant leur potentiel pour équilibrer la production d'énergie et répondre aux attentes de production. Malgré des défis tels que les coûts initiaux élevés et les obstacles réglementaires, les PRM représentent une étape prometteuse vers un avenir énergétique plus propre et plus durable.