Les centrales nucléaires actuelles pourraient bénéficier d’une innovation majeure grâce à un nouveau type de combustible. Aux États-Unis, des tests sont menés sur un uranium enrichi à 6 %, un pourcentage qui semble faible comparé aux 3 à 5 % habituels, mais qui pourrait allonger les cycles de fonctionnement et augmenter la production énergétique sans nécessiter de transformations coûteuses des infrastructures existantes. Ce développement arrive alors que le rôle de l’énergie nucléaire dans la transition énergétique est sujet à de nombreux débats.
D’après les informations de New Atlas, la société Southern Nuclear a récemment introduit ce combustible enrichi à 6 % dans le réacteur commercial Vogtle 2, situé en Géorgie. Cette initiative s’inscrit dans le programme Accident Tolerant Fuel, conçu en collaboration avec Westinghouse Electric et le département de l’énergie des États-Unis.
L’innovation technologique dans le domaine du combustible nucléaire
Le combustible ADOPT, élaboré par Westinghouse, offre plusieurs avantages cruciaux. Premièrement, les réacteurs peuvent désormais fonctionner pendant 24 mois sans nécessité de rechargement, alors que la norme était jusqu’ici de 18 mois. Cette extension de la durée de vie rapprocherait les réacteurs classiques des niveaux visés pour les réacteurs à fusion, actuellement en développement en Virginie.
En outre, le nouveau combustible intègre des additifs tels que le chrome et l’alumine, qui diminuent les émissions de gaz radioactifs et optimisent la stabilité thermique. Sa structure granulaire modifiée situe plus efficacement les produits de fission, un point essentiel pour la sûreté.
Quatre assemblages expérimentaux ont été installés chez Vogtle pour une étude approfondie sous microscope pendant quatre ans et demi. Des échantillons seront prélevés régulièrement, tous les 18 mois, pour évaluer la performance du matériau sous un rayonnement constant, suivant une méthodologie semblable à celle utilisée pour les systèmes dédiés au chauffage urbain en Finlande.
Les conséquences potentielles sont considérables : les réacteurs existants pourraient augmenter leur production électrique de 20 % sans révisions structurelles majeures. L’espacement des recharges pourrait réduire les coûts d’exploitation d’environ 15 %, apportant un soulagement économique à un secteur en quête de compétitivité.
Pete Sena, PDG de Southern Nuclear, a affirmé : “Nous allons fonctionner plus longtemps avec une efficacité accrue pour mieux répondre aux besoins énergétiques de la Géorgie”. En cas de succès des tests, un déploiement commercial du nouveau combustible est envisagé d’ici 2030, ce qui coïnciderait avec l’achèvement de la première centrale à fusion en Chine.
Dans l’intervalle, la Russie maintient sa domination sur le marché de l’uranium fortement enrichi, ce qui pousse les États-Unis à accroître leur propre production. L’Europe adopte également le combustible ADOPT dans 25 réacteurs à partir de 2023. Le domaine suscite aussi des innovations parallèles, comme des systèmes transformant les déchets nucléaires en électricité grâce à des technologies photovoltaïques spécialisées.
Ce nouveau combustible pourrait significativement améliorer les performances des centrales nucléaires existantes, apportant une solution bienvenue à la recherche de modes de production d’électricité sans émissions de carbone et sans besoin immédiat de nouvelles installations. Les résultats des tests seront suivis de près au cours des prochaines années pour évaluer leur impact futur.
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