Nouveau réacteur à sels fondus au thorium – c’est parti !

SINAP - CNNC

La Compagnie Nucléaire Nationale Chinoise (CNNC) a signé un contrat d’ingénierie et de conception avec l’Institut de Shanghai de la Physique Appliquée (SINAP / CAS) pour le développement d’un réacteur à sels fondus avec le thorium comme combustible (TMSR), selon des informations de la CNNC relayées le 19/12/2014 par le site internet NucNet.

L’Institut réalisera des expériences sur les matériaux et fournira des dessins pour les boucles de refroidissement et les installations de traitement des déchets. Il créera également un plan de construction pour un projet de réacteur pilote de 10 mégawatts.

Le TMSR est un projet pilote majeur de science et de technologie lancé au début de 2014, la CNNC a dit.

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Au Canada, un réacteur à sels fondus pour 2021

L’entreprise Terrestrial Energy Inc. (TEI) a été fondée fin 2012. Avec son siège dans l’Ontario, Canada, elle a comme mission de développer un réacteur à sels fondus opérationnel de démonstration à une échelle commerciale pour 2021 – entièrement sous licence et prêt pour un déploiement commercial important.

Terrestrial Energy Inc

Terrestrial Energy a été créé autour de David Leblanc (centre) et son portfolio de propriété intellectuelle. D’en haut à gauche : Louis Plowden-Wardlaw, Hugh MacDiarmid, Simon Irish, Canon Bryan, Paul McIntosh, John Kutsch, Bryan Mercer, Chris Popoff

TEI a annoncé lundi 31 mars que l’entreprise a clôturé avec succès son dernier tour de financement du capital d’amorçage, et que ce tour a été sursouscrit. Elle a également annoncé la nomination de Hugh MacDiarmid en tant que président du conseil d’administration. M. MacDiarmid a accumulé une vaste expérience de direction dans de grandes entreprises comme Énergie atomique du Canada limitée, où il a servi en tant que PDG de 2008 à 2011.

Le réacteur à sels fondus intégral de TEI est une conception petite et modulaire, avec des modèles allant de 29 MWe à 290 MWe – parfaitement adaptés pour les collectivités éloignées et les activités industrielles, y compris la fourniture d’énergie par réseau électrique ou hors-réseau.

IMSR FR

La technologie des réacteurs à sels fondus représente une révolution dans la sécurité nucléaire, la gestion des déchets, la résistance à la prolifération et la compétitivité du coût de l’énergie.

SMR FR

Le Canada présente un environnement légal et politique favorable pour l’entreprise, pour le développement, l’obtention de licences et le marketing d’un réacteur à sels fondus. Le conseil d’administration de TEI est composé de dirigeants des secteurs des sables bitumineux, des mines et de la finance.Installation FRL’entreprise a désormais le financement nécessaire pour progresser à la prochaine phase de conception amont, comme prévu. Le développement est prévu en 3 étapes:

i) Démarrage : Production d’un rapport de pré-concept.

ii) Production d’un rapport de design conceptuel.

iii) Construction et obention d’une licence. Développement commercial.

Ces 3 étapes doivent se terminer en 2021. Une phase de commercialisation de le technologie s’en suivra.

La Chine déclare la guerre

Le premier ministre Li Keqiang, s’adressant à l’assemblée nationale populaire le 5 mars, a dit que le gouvernement chinois a déclaré « la guerre contre la pollution », selon un article paru dans le South China Morning Post.

chimneypollutioncnUne des armes de cette guerre sera le développement de réacteurs à sels fondus au thorium. L’équipe scientifique du projet TMSR (acronym anglais : Thorium Molten Salt Reactor) à Shanghai avait établi un planning de 25 ans pour ce projet. Désormais on leur impose un délai de 10 ans.

Le professeur Li Zhong, directeur de la division de chimie et de l’ingénierie des sels fondus, a dit : « Dans le passé, le gouvernement s’est intéressé à l’énergie nucléaire en raison de la pénurie d’énergie. Maintenant, il est plus intéressé à cause de la pollution. Le problème du charbon est devenu clair : si la consommation moyenne d’énergie par personne double, ce pays sera étranglé à mort par l’air pollué. L’énergie nucléaire est la seule solution pour le remplacement massif du charbon, et le thorium porte beaucoup d’espoir. »

Le gouvernement chinois a annoncé que les mesures pour s’attaquer au problème pourraient inclure la fermeture de centrales au charbon, qui ont produit environ 70% de l’électricité de la Chine l’an dernier, selon les chiffres du gouvernement. Les centrales nucléaires ont généré un peu plus d’un pour cent de cette électricité. La Chine a actuellement 21 réacteurs nucléaires en état de marche, et 28 en construction.

Les chercheurs travaillant sur le projet ont dit qu’ils étaient sous une pression sans précédent « comme en temps de guerre » pour réussir, et que certains des défis techniques auxquels ils sont confrontés sont difficiles, voire impossibles à résoudre dans un délai aussi court. « Nous sommes encore dans l’ignorance de la nature physique et chimique du thorium à bien des égards », a déclaré Li. « Il y a tellement de problèmes à régler, mais si peu de temps. C’est certainement une course. La Chine est face à une concurrence féroce de l’étranger et arriver en premier ne sera pas une tâche facile. »

INSOMNIE DES CLIMATOLOGUES

La dégradation de la situation en Chine inquiète tellement le climatologue américain James Hansen qu’il a du mal à dormir. Dans un communiqué du 10 mars il ne mâche pas ses mots :

« La pollution atmosphérique originaire de la combustion de charbon tue plus de 1.000.000 de personnes par an en Chine. L’espérance de vie en Chine du Nord est réduit d’au moins cinq ans, et ceux qui vivent souffrent de nombreux effets sur la santé. »

« En tant que scientifiques nous avons une responsabilité particulière. Nous avons depuis 25 ans des connaissances qui auraient permis que le changement climatique et la pollution de l’air soient des problèmes gérables, pas des tragédies. Cependant, nous n’avons pas réussi à communiquer les implications assez bien avec les dirigeants politiques et nous n’avons pas atteint une action efficace. Nous devons essayer plus fort maintenant, car il est encore possible de réduire les effets du changement climatique et il est possible de résoudre le problème de la pollution de l’air. »

« ma plus grande frustration est avec notre propre incapacité en tant que scientifiques de communiquer clairement l’histoire de l’énergie. »

« Si on n’aide pas la Chine (…) je crois que nos propres enfants, et le monde dans son ensemble, vont considérer dans le futur que nous avons été coupables du plus grand crime du monde contre l’humanité et la nature. »

ET QUE FAIT LA FRANCE ?

La France aussi a des problèmes de pollution dans ses grandes villes. En plus des émissions de l’industrie, de l’habitat et des transports français, une partie de cette pollution serait dû à la combustion de charbon à l’étranger. En effet, les nuages de particules fines sont tout aussi indisciplinés que les nuages radioactifs et ils ne s’arrêtent pas aux frontières. Ainsi, la responsabilité des pays à forte consommation de charbon comme l’Allemagne et la Pologne pour le pic de pollution en France cette semaine a été en question.

La presse britannique a bien relayé l’importante nouvelle de l’accélération du projet TMSR en Chine, avec des articles dans The Telegraph et The Guardian. En France, la presse n’en parle pas. La blogosphère française a été active cette semaine avec des articles captivants sur la très improbable voiture au thorium de Laser Power Systems qui roulerait 100 ans sans plein. C’est un beau rêve, mais le cœur du débat doit rester la génération d’énergie dans des centrales davantage optimisées pour leur coût, fiabilité et sécurité que pour leur design.

Au lieu d’annoncer un investissement important en recherche et développement pour se joindre à la course aux systèmes d’énergie nucléaire nouveaux comme les réacteurs à sels fondus, la France a organisé à Paris lundi une journée de circulation alternée.

ECRAN DE FUMÉE

Quand on questionne les experts français (CEA, Areva, EDF…) sur le thorium, ils répondent que ce n’est pas intéressant, que son utilisation n’aurait pas beaucoup d’avantages par rapport à l’uranium, ou que l’utilisation ne peut pas être envisagée avant des décennies. Et ils ont raison ! Car ils parlent du thorium dans le cadre des technologies à combustible solide. Cela permet de créer un écran de fumée, pour protéger le marché français des réacteurs de génération 3 et le futur marché imaginé pour les technologies en gestation de génération 4 à combustible solide. L’Autorité de Sureté Nucléaire veut même changer le statut de la réserve française de thorium. Selon leur avis n° 2014-AV-0202 du 6 février 2014, « les matières thorifères doivent être, dès à présent, requalifiées en déchets radioactifs »

Ce qui motive les chinois est la séduisante possibilité d’utiliser le thorium dans un combustible liquide – une sorte de « soupe » de sels de fluorure fondus. Cette technologie fondamentalement différente a le potentiel de rendre la fission nucléaire moins chère et plus sûre, fiable, durable et propre. Les combustibles liquides peuvent être adaptés pour utiliser le thorium, l’uranium ou le plutonium, tout en générant moins de déchets radioactifs. La France a une vraie expertise dans ce domaine, pour l’instant inexploitée, grâce au travail d’une équipe du CNRS à Grenoble et à Orsay.

En période de pollution atmosphérique, un écran de fumée n’est pas le bienvenu. Si l’équipe chinoise parvient à développer un système d’énergie nucléaire à combustible liquide, il y a un vrai risque d’élimination de l’industrie nucléaire française, tellement cette technologie de rupture a le potentiel de surpasser la technologie actuelle. Le déni de ce potentiel est une stratégie dangereuse.

Image : South China Morning Post

A ceux qui influencent la politique environnementale mais s’opposent à l’énergie nucléaire

Quatre scientifiques mondialement reconnus pour leur travail sur le réchauffement climatique ont écrit, dimanche 3 novembre, une lettre ouverte aux leaders mondiaux pour demander le développement et le déploiement de systèmes d’énergie nucléaires plus sûrs.

Climatologues

Kerry Emanuel, James Hansen
Ken Caldeira, Tom Wigley

 

Voici la traduction française.

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A ceux qui influencent la politique environnementale mais s’opposent à l’énergie nucléaire :

En tant que scientifiques du climat et de l’énergie préoccupés par le changement climatique global, nous vous écrivons pour vous exhorter à plaider pour le développement et le déploiement de systèmes d’énergie nucléaire plus sûrs. Nous apprécions les préoccupations de votre organisation sur le réchauffement climatique, et votre plaidoyer en faveur de l’énergie renouvelable. Mais l’opposition continue à l’énergie nucléaire menace la capacité de l’humanité à éviter un changement climatique dangereux.

Nous appelons votre organisation à soutenir le développement et le déploiement de systèmes d’énergie nucléaires plus sûrs comme un moyen pratique d’aborder le problème du changement climatique. La demande mondiale d’énergie croît rapidement et doit continuer à croître pour répondre aux besoins des pays en développement. En même temps, la nécessité de réduire fortement les émissions de gaz à effet de serre devient de plus en plus claire. Nous ne pouvons augmenter l’approvisionnement en énergie tout en réduisant ces émissions que si les nouvelles centrales se détournent de l’utilisation de l’atmosphère comme un dépotoir à déchets.

Les énergies renouvelables comme l’éolien, le solaire et la biomasse vont certainement jouer un rôle dans une économie énergétique de l’avenir, mais ces sources d’énergie ne peuvent pas évoluer assez rapidement pour fournir une puissance fiable et pas chère à l’échelle exigée par l’économie mondiale. Bien qu’il soit théoriquement possible de stabiliser le climat sans l’énergie nucléaire, dans le monde réel, il n’y a pas de chemin crédible à la stabilisation du climat qui n’inclut pas un rôle important pour l’énergie nucléaire.

Nous comprenons que les centrales nucléaires d’aujourd’hui sont loin d’être parfaites. Heureusement, les systèmes de sécurité passifs et d’autres avancées peuvent rendre les nouvelles centrales beaucoup plus sûres. Et la technologie nucléaire moderne peut réduire les risques de prolifération et résoudre le problème d’élimination des déchets par l’incinération des déchets actuels et l’utilisation plus efficace du combustible. L’innovation et les économies d’échelle peuvent faire de nouvelles centrales moins chères que les existantes. Indépendamment de ces avantages, le nucléaire doit être encouragé sur la base de ses avantages pour la société.

Des analyses quantitatives montrent que les risques associés à une utilisation accrue de l’énergie nucléaire sont plus faibles par des ordres de grandeur que les risques associés aux combustibles fossiles. Aucun système d’énergie n’est sans inconvénient. Nous demandons seulement que les décisions sur les systèmes énergétiques soient fondées sur des faits, et non sur des émotions et des préjugés qui ne s’appliquent pas à la technologie nucléaire du 21ème siècle.

Même s’il n’y a pas de solution technologique miracle, le moment est venu pour ceux qui prennent au sérieux la menace du réchauffement climatique d’adopter le développement et le déploiement de systèmes d’énergie nucléaire plus sûrs comme une des technologies qui seront essentielles à tout effort crédible pour développer un système d’énergie qui ne repose pas sur l’utilisation de l’atmosphère comme un dépotoir à déchets.

Avec le réchauffement de la planète et l’augmentation plus rapide que jamais des émissions de dioxyde de carbone, nous ne pouvons pas tourner le dos à une technologie qui a le potentiel de remplacer une partie importante de nos émissions de carbone. Beaucoup de choses ont changé depuis les années 1970. Le temps est venu pour une nouvelle approche à l’énergie nucléaire au 21ème siècle.

Nous vous demandons et demandons à votre organisation de démontrer une préoccupation réelle pour les risques liés aux dégâts climatiques en appelant pour le développement et le déploiement de l’énergie nucléaire avancée.

Cordialement,

Dr. Ken Caldeira, scientifique principal, Département d’écologie globale, Carnegie Institution, USA

Dr Kerry Emanuel, scientifique atmosphérique, Massachusetts Institute of Technology, USA

Dr. James Hansen, climatologue, Columbia University Earth Institute, USA

Dr. Tom Wigley, climatologue, Université d’Adelaide, Australie & Centre National pour la Recherche Atmosphérique, USA

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Cette lettre est arrivée juste avant la diffusion jeudi 7 novembre du film Pandora’s Promise, de Robert Stone, sur la chaîne américaine CNN. La diffusion de ce film a été refusée par les grandes chaînes européennes – il sera disponible sur iTunes le 10 décembre.

Photos : Carnegie Institution, MIT club of Austin & San Antonio, Washington Postadelaidenow.com.au

La Chine maintient le cap vers la fission liquide

Lundi 28/10/2013, dans une présentation à la conférence internationale ThEC13 au CERN, Hongjie Xu de l’Institut de Physique Appliquée de Shanghai (SINAP) a confirmé que la Chine poursuit son programme de recherche et développement de réacteurs nucléaires à sels fondus utilisant le thorium comme combustible.

 

Comme annoncé sur ce blog l’année dernière, le programme chinois regroupe 400 personnes. Avec un age moyen de 31 ans, ce groupe représente un investissement long-terme dans le futur de l’industrie nucléaire chinoise. Le budget est actuellement de 400 millions de dollars, mais Monsieur Xu a déclaré à la conférence qu’il va bientôt demander au gouvernement chinois d’allouer un budget supplémentaire de 2 milliards de dollars pour les prochaines phases du programme.

Un projet est un rêve avec un budget et un planning. Voici le planning chinois (traduit en français) :

Planning Chine TMSRDeux technologies sont en développement : la première à base de combustible solide TRISO dans des réacteurs à lit de boulets, et la deuxième avec des combustibles liquides aux sels fondus. Mais le programme chinois ne s’arrête pas aux réacteurs pour produire de l’électricité. Il couvre aussi :

 

  • La conversion de l’énergie nucléaire en combustibles liquides tel que le méthanol.
  • La production d’hydrogène nucléaire.
  • L’extraction des gaz de schiste / sables bitumineux et la conversion en gaz / pétrole.
  • Le refroidissement des réacteurs sans eau (qui est une ressource de plus en plus rare en Chine).
  • L’étude de réacteurs à sels fondus petits et modulaires, pour une production en masse moins chère et plus fiable.

La présentation de Hongjie Xu est disponible ici. A quand un programme européen pour concurrencer ce programme chinois visionnaire ?

Photo : John Laurie

Accord Areva – Solvay pour valoriser le thorium

Mardi 29 octobre 2013, à la conférence ThEC13 au CERN à Genève, Areva et Solvay ont annoncé un nouvel accord pour réunir leur savoir-faire et ajouter de la valeur à tout le cycle de vie du thorium.

Annonce Accord Areva Solvay Thorium

Thierry Delloye (à gauche) et Luc Van Den Durpel annoncent l’accord Areva – Solvay à la conférence ThEC13, dans le globe de la science et de l’innovation au CERN

 

Ce programme collaboratif a pour objectifs:

  • De résoudre les questions sur les résidus de thorium issus de la filière d’exploitation des terres rares dans le passé et aujourd’hui.
  • De fournir une argumentation industriellement robuste pour la valorisation du thorium pour la production d’énergie nucléaire, dans le moyen terme.
  • De fournir des options de meilleur niveau pour la gestion des stocks de thorium, en attendant cette valorisation dans le moyen terme.

Un programme de recherche et développement sera mis en place avec des partenaires internationaux, axé sur une première phase de développement de combustible avec irradiation à l’horizon 2020.

Dans la présentation à la conférence, que vous trouverez sur YouTube ici, avec les diapositives en format .pdf ici, Luc Van Den Durpel d’Areva a toutefois signalé qu’il faut « démystifier » l’histoire du cycle de combustible au thorium, et que la transition vers l’exploitation de cet élément prendra du temps (« >100 ans » selon la page 6, ou « au moins des décennies » selon la page 24).

La stratégie est axée sur l’exploitation du thorium dans les combustibles solides, mais Areva reconnait la possibilité d’utiliser le thorium « à plus long terme » dans les systèmes de génération 4 (voire plus), par exemple MSR (Molten Salt Reactor), ADS (Accelerator Driven System), LFTR (Liquid Fluoride Thorium Reactor).

Solvay - Areva

Un point très positif de cet accord est la possibilité pour ces deux géants industriels d’exploiter dans le futur les synergies offertes par un positionnement de la fission nucléaire à l’interface entre la physique et la chimie.

Photo : John Laurie

En Allemagne, un réacteur nucléaire disparait

Les inventeurs du « réacteur à deux fluides » sont encore sous le choc.

Une équipe à l’Institut de Berlin de physique nucléaire (IFK) a développé une nouvelle variante dans la famille grandissante des réacteurs à sels fondus, avec un coeur qui combine un combustible liquide composé de sels fluorés avec un refroidissement au plomb. Ce concept, comme d’autres systèmes d’énergie nucléaire à combustible liquide, promet des bénéfices environnementaux considérables comme la réduction du volume et de la radiotoxicité des déchets, une utilisation durable des ressources, un rendement énergétique amélioré et une sécurité intrinsèque.  Il porte le nom anglais « Dual-Fluid Reactor (DFR) et a été présenté à la conférence de l’Agence International de l’Energie Atomique (IAEA) sur les réacteurs rapides et cycles de combustibles associés à Paris du 4 au 7 mars 2013, sous la forme d’une vidéo Youtube :

Fort de ce succès, le 31 mars 2013 les berlinois ont soumis leur proposition, en conformité avec les règles de participation, pour les « GreenTec Awards« , la plus grande compétition environnementale d’Europe.

Green Tech Awards

Les règles de la compétition étaient claires : dans chaque catégorie, deux nominés pour la finale étaient choisis par un jury, et un troisième par un vote du public en ligne. Le réacteur à deux fluides faisait partie de la catégorie « Prix de connaissances Galileo »

 

Le concept de réacteur berlinois a remporté de loin le vote en ligne pour sa catégorie le 10 mai, et le jury, composé d’environ 50 membres, s’est réuni le 4 juin afin de déterminer les gagnants de chaque catégorie parmi les nominés.

Le 7 juin l’équipe de l’IFK a été informée par courriel que leur entrée avait été exclue de la compétition et que l’équipe ne figurait plus sur la liste des candidats. Cette décision :

« …est basée sur une discussion scientifique détaillée et un examen en profondeur des aspects scientifiques, sociaux et de communication de votre proposition à la lumière des objectifs des prix. »

Au même moment, les règles de la compétition ont été modifiées pour ajouter la phrase suivante :

« La sélection finale des nominés et des gagnants se fera de manière indépendante par le Jury des Prix GreenTec. Sa décision est définitive. »

Evidemment, les réactions dans les blogs allemands et dans les médias sociaux ont été vives, non seulement les personnes qui ont soutenu ou voté pour ce concept, mais également ceux qui pensent que changer les règles en cours de route n’est pas très démocratique.

En Allemagne l’idéologie serait-elle plus importante que la technologie ?

Article inspiré par celui de Rainer Klute.