« Le mieux est l’ennemi du bien. »

Dans sa présentation à la quatrième conférence du « Thorium Energy Alliance » à Chicago en juin 2012, Dr. David Leblanc nous explique qu’il y a moult façons différentes de concevoir un réacteur nucléaire à sels fondus (RSF).

Le fichier .pdf de cette présentation est ici.

Il est important de comprendre que les RSF sont une famille de réacteurs. Sous certains aspects, tous les réacteurs de cette famille sont égaux :

• Ils utilisent un combustible liquide
• Ils fonctionnent à pression atmosphérique
• Ils peuvent fournir une énergie moins chère que les combustible fossiles
• Ils fonctionnent à haute température, permettant un meilleur rendement dans la génération d’électricité
• Ils génèrent des déchets qui ont une radioactivité signifiante pendant quelques centaines d’années seulement
• Ils ont un niveau de sécurité largement supérieur aux réacteurs actuels de génération 2 et 3, refroidis à l’eau sous pression

… mais sous d’autres aspects, certains RSF sont plus égaux que d’autres. Et là, tout dépend des objectifs que l’on se donne.

Alors que la communauté scientifique se concentre sur la conception du meilleur RSF possible, pour optimiser des facteurs tels que prix de l’énergie et consommation de combustible (et c’est très bien!), David Leblanc cherche à identifier le RSF avec la conception la plus simple possible, pour réduire les barrières d’entrée à cette technologie et permettre son rapide déploiement.

Le thorium, avec une abondance dans la croute terrestre trois à quatre fois plus importante que l’uranium, représente certes le combustible optimal. Et un réacteur surgénérateur comme LFTR (USA) ou MSFR (France) représente certes la machine optimale pour exploiter son énergie. Mais l’uranium n’est pas l’ennemi d’un réacteur à sels fondus, et il existe une variante de RSF appelée DMSR (Denatured Molten Salt Reactor –> Réacteur à Sels Fondus Dénaturés) qui peut fonctionner avec un mélange thorium / uranium, ou bien avec de l’uranium uniquement, qui serait plus simple à déployer et auquel David Leblanc s’intéresse particulièrement.

Le concept du DMSR a été proposé par le Laboratoire National d’Oak Ridge (ORNL) en 1980. David Leblanc travaille sur une amélioration de ce concept qui aurait les caractéristiques suivantes :

• Environ 100m^3 de sel
• Fonctionnement pendant 10 à 15 ans sans retraitement du sel
• Utilisation annuelle d’environ 35 tonnes d’uranium par GWye (soit 17% des besoins d’un réacteur à eau pressurisée)
• Démarrage avec seulement 3,5 tonnes par GWe d’uranium 235 fissile (en format faiblement enrichi)
• Très grande résistance à la prolifération nucléaire
• La moitié des produits de fission est collectée sous forme gazeuse
• Pertes de neutrons limitées à 5% (REP : 22%, CANDU : 12%)

Une application de cette technologie pourrait être l’extraction de pétrole des sables bitumineux au Canada, avec l’utilisation de la chaleur nucléaire pour générer la vapeur nécessaire à l’extraction « in situ » avec la technologie SAGD (Drainage Gravité Assisté par Vapeur).

Dans un réacteur surgénérateur, un retraitement régulier du sel est nécessaire pour éviter les pertes de neutrons dues à l’empoisonnement par les produits de fission. Mais c’est ce retraitement qui présente un des plus grands défis techniques, et donc une dépense importante en coûts de recherche et développement pour éprouver la technologie. Le DMSR pourrait permettre de bénéficier plus rapidement des avantages des RSF, et de développer en parallèle les concepts optimums surgénérateurs.

Les réacteurs à sels fondus sont connus pour leur association avec le thorium, mais le plus important serait de commencer dès que possible à bénéficier de leurs très grands avantages dans la génération d’énergie sans CO2, et d’augmenter notre expérience réelle dans leur conception, construction et opération. Le réacteur est donc plus important que le combustible.

Comme le dit David Leblanc, « Venez pour le thorium, restez pour le réacteur » !