Potentiel des petits réacteurs nucléaires dans l’industrie lourde
Une récente étude suggère que les petits réacteurs nucléaires (SMR) pourraient, en premier lieu, trouver leur rentabilité dans le secteur de l’industrie lourde, même si cette technologie ne semble pas encore prête à transformer le réseau électrique américain dans son ensemble. Les résultats indiquent que des complexes industriels ayant besoin d’une fourniture continue de chaleur, d’énergie et d’hydrogène propre en un seul endroit seraient des candidats plus appropriés pour ces réacteurs, plutôt que de se mesurer directement aux énergies renouvelables à bas coût ou aux grandes infrastructures déjà en place.
Une nouvelle perspective sur les marchés industriels
Les usines de production d’ammoniac, les raffineries, les aciéries et d’autres sites manufacturiers, qui dépendent d’une chaleur de process constante, semblent constituer le meilleur marché pour les SMR aux États-Unis. C’est ce qu’indique une analyse publiée par Nature Communications. Selon cette étude, il est peu probable que ces réacteurs puissent rivaliser sur le marché de l’électricité face aux énergies renouvelables peu coûteuses et aux installations de production d’énergie à grande échelle existantes.
Pour parvenir à cette conclusion, des chercheurs de l’Université du Michigan et du Laboratoire national d’Idaho ont examiné la demande énergétique dans plusieurs installations, incluant de nombreuses usines de synthèse d’ammoniac, des aciéries et presque 1 000 sites industriels utilisant de la chaleur pour leurs processus.
Des applications prometteuses
Les secteurs qui utilisent déjà d’importantes quantités d’hydrogène semblent être les plus appropriés pour intégrer ces réacteurs. Dans le cas de la production d’ammoniac et de la raffinage pétrolier, les SMR pourraient fournir l’électricité et la chaleur nécessaires pour produire de l’hydrogène propre directement sur le site. Cela permettrait de diminuer les coûts et les risques liés au transport d’un combustible aussi volatile sur de longues distances.
Modularité et flexibilité des SMR
Le concept des SMR repose sur l’idée de construire les réacteurs de manière plus modulaire dans des sites centralisés, puis de les déplacer par chemin de fer ou par barge et de les installer en grappes selon les besoins énergétiques locaux. Cela contraste avec les centrales nucléaires traditionnelles, qui sont généralement construites sur site à partir de projets complexes et sur mesure.
L’étude a révélé que les installations industrielles américaines avaient émis près de 1 499 millions de tonnes de dioxyde de carbone en 2020. Les chercheurs estiment que remplacer certaines formes de chaleur industrielle et d’hydrogène, à base de combustibles fossiles, par des alternatives nucléaires pourrait réduire les émissions jusqu’à 14 % sur deux cycles de production.
Défis économiques des projets nucléaires
Malgré le potentiel, les aspects économiques des projets SMR demeurent précaires. L’analyse a montré que ces projets pourraient devenir viables beaucoup plus rapidement s’ils étaient associés à un crédit d’impôt fédéral pour l’hydrogène propre, pouvant atteindre 1,36 $ par livre d’hydrogène.
Perspectives d’avenir et applications pratiques
Les chercheurs ont déterminé que des sites industriels adéquats pourraient accueillir environ 91 gigawatts électriques de capacité en SMR lors d’une phase précoce. À mesure que les méthodes de fabrication s’améliorent et que davantage d’unités sont construites, cette capacité pourrait atteindre 171,9 gigawatts électriques.
Cette stratégie d’implémentation pourrait offrir aux développeurs un environnement contrôlé pour tester si les SMR peuvent fournir de manière fiable à la fois de l’électricité et de la chaleur à haute température, avant de concurrencer plus directement d’autres sources d’énergie. Aucun SMR n’est encore en fonctionnement commercial aux États-Unis, rendant essentiel l’étalonnage réel.
À terme, la production d’engrais plus propres, ainsi que le raffinage et le manufacturier, pourraient contribuer à réduire la pollution industrielle tout en renforçant l’approvisionnement énergétique intérieur.
Conclusion
Il semble donc que la technologie des SMR puisse trouver son meilleur avenir dans des applications où la production continue et la chaleur industrielle sont valorisées, plutôt que sur des marchés où les énergies renouvelables, comme l’éolien et le solaire, dominent déjà en termes de prix.
Comme le souligne Brendan Kochunas, professeur agrégé d’ingénierie nucléaire, “il y a un important élan autour du déploiement de l’énergie nucléaire et des petits réacteurs modulaires, mais cette étude fournit la première analyse complète de l’endroit où il est réellement rationnel d’en construire et d’en faire fonctionner.”
FAQ
Quels types d’industries pourraient bénéficier le plus des SMR ?
Les industries à forte consommation d’hydrogène, telles que la production d’ammoniac et le raffinage du pétrole, ont le plus grand potentiel pour tirer profit des petits réacteurs nucléaires.
Quel est l’impact environnemental potentiel des SMR ?
L’intégration de SMR dans les opérations industrielles pourrait contribuer à réduire les émissions de carbone, potentiellement jusqu’à 14 %, en remplaçant les combustibles fossiles par des solutions nucléaires.
Quels sont les principaux défis rencontrés par les SMR ?
Les défis incluent les considérations économiques, notamment la nécessité d’incitations fiscales pour rendre ces projets viables dans un marché concurrentiel.
Comment les SMR diffèrent-ils des centrales nucléaires traditionnelles ?
Les SMR sont construits de manière modulaire et peuvent être déplacés et installés en grappes, contrairement aux centrales nucléaires conventionnelles qui nécessitent des constructions sur site complexes.
A-t-on des exemples de réussite de SMR ailleurs dans le monde ?
Actuellement, aucun SMR n’est en opération commerciale aux États-Unis, mais plusieurs pays explorent la technologie avec des projets de démonstration en cours.
