Les chercheurs de l’Idaho National Laboratory (INL) aux États-Unis ont réalisé une avancée majeure en produisant le premier lot de carburant saline enrichie à l’échelle réelle pour un réacteur à spectre rapide, propulsé par sel. Cette ligne de production marque l’effort le plus significatif du laboratoire en matière de fabrication de combustible depuis plus de trente ans, avec un objectif final de produire jusqu’à 75 lots.
Une avancée technologique marquante
En 2024, une percée importante a permis aux chercheurs de transformer 95 % de l’uranium métallique en 39 livres (18 kilogrammes) de chlorure d’uranium en quelques heures, réduisant considérablement un processus qui nécessitait auparavant plus d’une semaine. Bill Phillips, responsable technique de la synthèse du sel à l’INL, a déclaré que c’était la première fois dans l’histoire qu’un carburant à base de sel fondue à base de chlorure était produit pour un réacteur rapide.
Une innovation inspirée par la nature
Récemment, les chercheurs de l’INL ont également présenté leur travail sur des surfaces minimales périodiques triplement inspirées de la nature, visant à améliorer les carburants nucléaires de prochaine génération en s’inspirant de structures mathématiques présentes dans la biologie.
Une collaboration pour le futur
Le projet du Molten Chloride Reactor Experiment (MCRE) représente un effort considérable de collaboration entre le secteur public et privé pour faire avancer la technologie nucléaire de prochaine génération. Soutenu par des entreprises énergétiques et par le Département de l’Énergie des États-Unis, le MCRE est conçu pour être le premier réacteur établi dans la nouvelle installation de test Laboratory for Operation and Testing (LOTUS) à l’INL. L’objectif est de débuter les opérations d’ici 2030.
Cette technologie de réacteurs à sel en fusion remplace les barres de combustible solides et le refroidissement à l’eau par des sels liquides contenant du matériau fissile. Cette approche permet d’atteindre des températures de fonctionnement plus élevées, d’améliorer l’efficacité du carburant et d’offrir des avantages en matière de sécurité inhérente.
Opportunités pour le secteur maritime
Selon l’INL, ce projet suscite également beaucoup d’intérêt au-delà des applications énergétiques terrestres, notamment dans le secteur maritime. Les réacteurs à sel fondu pourraient offrir des systèmes de propulsion nucléaire compacts et durables, capables de faire fonctionner des navires commerciaux avec un entretien minimal et sans émissions. Cette technologie pourrait ainsi transformer la logistique maritime et l’économie énergétique, domaine crucial pour l’avenir.
Un tournant pour l’industrie nucléaire
Le processus de production de sel carburant pour le MCRE a démarré en 2020, avec comme but ambitieux de convertir 90 % de l’uranium métallique en chlorure d’uranium et de produire 18 kilogrammes de sel carburant par lot. Les premiers résultats étaient modestes, avec des taux de conversion au alentour de 80 %. Cependant, en 2024, les chercheurs ont atteint un taux de conversion de 95 % et une production en volume complet et répétable, permettant désormais de réaliser un lot entier en à peine une journée.
Le premier lot a été achevé fin septembre, et quatre lots supplémentaires sont prévus d’ici mars 2026. Ce travail s’inscrit dans un objectif national d’expansion des capacités d’énergie nucléaire avancée, comme souligné dans les directives politiques émises en 2025.
Les réacteurs à chlorure fondu sont considérés comme une voie prometteuse du fait de leur potentiel d’efficacité énergétique, de leurs caractéristiques de sécurité solides et de leur capacité à fonctionner sur le long terme.
Perspectives d’avenir
Les chercheurs prévoient que la maturation des technologies de sel fondu sera accompagnée par une avancée des politiques nationales, ce qui contribuera à accélérer les délais de développement et à soutenir l’innovation en matière de réacteurs domestiques. L’augmentation de la capacité de production et le soutien coordonné des gouvernements suggèrent l’émergence d’une stratégie plus large pour renforcer la compétitivité nucléaire des États-Unis.
James King, directeur du projet MCRE, a déclaré que cet avancement ne se limite pas à la production de carburant, mais établit également que les États-Unis peuvent jouer un rôle de leader dans l’innovation nucléaire de nouvelle génération, posant les bases d’un futur énergétique plus sûr.
FAQ
Quelle est la différence entre un réacteur à sel fondu et un réacteur traditionnel ?
Les réacteurs à sel fondu utilisent des sels liquides comme combustible, remplaçant ainsi les barres de combustible solides, ce qui leur permet d’atteindre des températures de fonctionnement plus élevées et d’augmenter l’efficacité.
Quels sont les avantages des réacteurs à chlorure fondu ?
Les réacteurs à chlorure fondu offrent des avantages en termes de sécurité inhérente, d’efficacité énergétique et de durabilité, avec un potentiel de propulsion nucléaire pour le secteur maritime.
Quand le projet MCRE devrait-il commencer ses opérations ?
Les opérations du MCRE sont prévues pour commencer d’ici 2030.
Quel impact le MCRE pourrait-il avoir sur l’économie maritime ?
La technologie MCRE pourrait transformer l’économie maritime en rendant possible des systèmes de propulsion nucléaire à faible entretien et sans émissions, facilitant ainsi de longues traversées.
Quelle est l’importance de la collaboration entre le public et le privé dans ce projet ?
Cette collaboration permet de combiner les ressources et les expertises, stimulant l’innovation et accélérant le développement de technologies nucléaires avancées.
