Nucléaire : et si la France prenait la tête ?
Ce texte est la transcription de l’épisode 12 du podcast TRENDSPOTTING.
Le nucléaire est une source d'énergie qui peut être utilisée pour répondre à la demande croissante d'énergie. Les réacteurs à sels fondus sont une technologie prometteuse car ils ne produisent que très peu de déchets et sont plus faciles à construire et à déployer. La Chine est en tête du développement de ces technologies grâce à ses investissements financiers et technologiques. La France s'intéresse de plus en plus aux MSR et commence à développer des projets pour en construire. Cependant, des investissements considérables sont nécessaires et des mesures courageuses doivent être prises pour les mettre en œuvre.
Bonjour ! Aujourd'hui, je consacre cet épisode aux nouvelles sources d'énergie nucléaire. Pourquoi ? La sécurité énergétique est en tête de liste des plans d'action privés et publics car l'énergie est à la base de tous les enjeux. Quel que soit le secteur d’activité, la question énergétique est incontournable et ce n’est qu’un début puisque notre besoin en énergie va quadrupler d'ici 2050. La crise climatique ainsi que la guerre en Ukraine nous rappellent chaque jour que nous devons trouver plus d’énergie, principalement fossile pour le moment. Compte tenu du contexte géopolitique et de la pression économique, le charbon représente une certaine forme de garantie. Cela amène donc à se poser la question : le nucléaire peut-il être une solution possible ?
Jusqu'à présent, nos centrales EPR utilisent la fission nucléaire. Cette technique consiste à faire éclater un noyau d'un atome lourd et instable comme l'uranium 235 en le frappant avec un neutron. La réaction produit de l'énergie et des rayonnements radioactifs. 2 à 3 neutrons viennent ensuite percuter d'autres atomes d'uranium 235. Et ça génère beaucoup d’énergie mais aussi des déchets radioactifs qu’il est nécessaire de stocker presque indéfiniment.
À très long terme, on envisage les possibilités d'utiliser la fusion nucléaire. Cette approche est étudiée par des chercheurs depuis de nombreuses années. Pour l'instant, à l'exception d'une avancée notable en 2022 dans un laboratoire américain, la fusion reste encore un rêve. La fusion nucléaire correspond à la réaction qui se produit au cœur du Soleil : chaque seconde, 500 millions de tonnes d’hydrogène sont transformés en hélium ! C'est ce que l'on tente de reproduire. Elle offre des avantages considérables : elle peut produire une grande quantité d’énergie sans émissions de gaz à effet de serre et ne nécessite pas de combustibles radioactifs ni ne génère des déchets radioactifs. Elle ne peut pas causer d'accidents nucléaires tels que ceux de Tchernobyl ou Fukushima. En cas de problème, le plasma se refroidit en quelques secondes et la réaction s'arrête.
Il existe une autre technologie qui n'est ni la fusion, ni la fission utilisée dans les centrales EPR. Elle est basée sur une fission à partir de composants et un processus moins risqués que ceux utilisés dans nos EPR. Mais, elle a été abandonnée car l’énergie nucléaire était liée à l’armement militaire.
Dans les années 50, les Américains et Russes avaient commencé à construire des avions nucléaires avec cette technologie mais ils ont cesser leur développement dans les années 60.
Il y a dix ans, lors de TEDxParis, Jean Christophe de Mestral est venu parler du Thorium et sa capacité à être utilisé dans les réacteurs à sels fondus. La salle était fascinée et dubitative. Vous pouvez retrouver son discours en ligne. Le Thorium présente plusieurs avantages : il produit moins de déchets que le plutonium ou l'uranium, et il est quatre fois plus abondant sur la planète. Depuis le début des années 2010, les réacteurs nucléaires à sels fondus sont revenus en force.
Les réacteurs à thorium sont de plus en plus populaires car ils répondent à un besoin grandissant d'énergie sur la planète. Contrairement à l'uranium, le thorium est abondant sur Terre. De plus, ces réacteurs n'ont pas besoin d'être proches d'une source d'eau pour être refroidis. En effet, les barres de combustible contenant de l’uranium doivent être maintenues au frais par des quantités importantes d’eau afin qu’elles ne fondent pas et ne libèrent pas de radiations nucléaires potentiellement mortelles.
Dans le cas des réacteurs à sels fondus, les sels fondus sont utilisés comme liquide de refroidissement. Cela a l'avantage de diminuer les coûts de construction : les infrastructures sont beaucoup plus simples et nécessitent moins de mesures de sécurité que celles des centrales traditionnelles. Elles peuvent être plus petites et modulaires. De plus, la manipulation des combustibles est simplifiée.
Les réacteurs à sels fondus (MSR) sont plus légers que les centrales EPR traditionnelles, ce qui leur permet d'être facilement déployés même dans des zones reculées et arides. En plus, ils ne peuvent pas «fondre» au sens classique du terme et en cas de situation urgente, le combustible peut être rapidement évacué du réacteur. Et les réacteurs fonctionnent à des pressions proches de la pression atmosphérique sans risque d'explosion. La production de déchets nucléaires est très faible par rapport aux centrales traditionnelles : 35 fois inférieure pour produire la même quantité d'énergie ! Les déchets sont éliminés en 300 ans alors qu’ils sont actifs pendant des milliers d’années avec les réacteurs classiques. Certains scientifiques affirment même que les MSRs pourraient contribuer à épuiser les tonnes de plutonium créées depuis 1950 et stockés jusqu'à présent.
Les MSR commencent à être utilisés en Chine, aux États-Unis et au Canada principalement pour des installations de petite ou moyenne taille.
La Chine a fait d'énormes progrès ces dernières années, avec 22 réacteurs en construction. Elle commence à exporter son savoir-faire vers les pays émergents (Indonésie, Pakistan, Égypte, Kenya etc.) et le Royaume-Uni en partenariat avec EDF. Elle met en œuvre la stratégie de la Route de la Soie et finance ses projets par l'intermédiaire de ses banques. Elle diversifie également ses filières. En 2021, elle a signé un accord de coopération avec l'Agence Internationale pour l'Energie Atomique (AIEA) qui bénéficie désormais du soutien de cette dernière. De plus, elle construit un prototype à base de Thorium à faible puissance et annonce avoir achevé le prototype situé dans le Désert du Gobi pour 2 mégawatts (MW). Un test grandeur nature est prévu pour 2030 afin d’atteindre une version XL pouvant produire 350 MW. Sur les 31 réacteurs dont la construction a été entamée depuis 2017, 27 ont un design chinois ou russe. A ce jour, c'est donc la Chine qui affiche le programme nucléaire le plus ambitieux.
Aux États-Unis et au Canada, Bill Gates investit considérablement dans ces technologies. Avec des projets tels que TerraPower (1,2 MW) ou l'IMSR de Terrestrial Energy (200 MW) au Canada.
En Europe, nous sommes en retard mais la France est à la pointe du progrès.
Naarea est une jeune entreprise française dont l'objectif est de produire et distribuer de l'électricité à partir de centrales SMR (Small Modular Reactors) de petite taille. Elle s'appuie sur un réseau décentralisé composé de mini-centrales à sels fondus qui exploitent les déchets et ne rejettent pas de CO2. Ils prévoient la mise en place d'un jumeau numérique en 2023, d'un prototype en 2026 et d'une première série en 2028 pour un coût au MW inférieur à celui du charbon. Ces centrales Naarea tiennent dans un container et peuvent produire entre 10 et 40 MW, ce qui équivaut aux gros groupes électrogènes. Avec ce type de centrale, il serait possible fournir suffisamment d’eau potable pour 2 millions d’habitants, alimenter 2000 bus ou 100 000 foyers situés dans des zones isolées ou encore propulser un très gros avion.
Est-ce que tout cela fait partie de nos projets industriels ? Oui et non. Pour le moment, les scénarios établis par RTE n'incluent pas l'utilisation de ces technologies. Le gouvernement commence à s'y intéresser mais toutes les centrales prévues seront alimentées par des technologies classiques EPR. Cependant, il est possible d'envisager une transition du parc actuel de réacteurs nucléaires vers un système basé sur des sels fondus qui permettrait notamment de recycler les déchets existants en produisant une énergie propre.
Le parc nucléaire français est suffisant pour démarrer un à deux réacteurs de ce type chaque année et la transition prendrait environ vingt ans. La production d'électricité nucléaire pourrait alors augmenter à un rythme similaire à l'augmentation de la demande d'électricité en France, jusqu’à l’arrivée prévue entre 2050 (pour les plus optimistes) et 2080 de la fusion. Cela nous permettrait non seulement de relancer massivement le secteur industriel, mais aussi d'être leader européen voire mondial sur le sujet, offrant une solution viable aux besoins croissants en énergie électrique avant 2050. De plus, cela faciliterait la transition vers les prochains réacteurs à fusion.
Cependant, ceci exige du courage politique et des investissements considérables qui sont difficiles à envisager actuellement... A bon entendeur !
Avant de vous laisser, je voudrais prendre quelques minutes de plus pour interroger un expert sur le sujet. Ce n’est pas un expert comme un autre. Vous connaissez ma passion pour les IA génératives… Il s’avère que depuis la sortie de GPT3.5 (le dernier modèle de réseau neuronaux d’openAI) Brightness a mis à jour ses applications de génération de scénarios prospectifs. Nous avions développé pour nos clients et nos formations des applications qui identifient des tendances, imaginent des scenarios prospectifs, et proposent des stratégies de réponses. La mise à jour des apps effectuées ces dernieres semaines a montré la puissance du nouveau modèle d’OpenAI. J’ai donc interrogé cette IA en lui demandant d’imaginer ce que pourrait la stratégie nucléaire de la France à l’horizon de 2080…
Je vous laisse découvrir le résultat.
Quelle pourrait être le futur de l’industrie nucléaire française à l’horizon de 2080 ? Pour vous présenter ce scenario je vous propose d’identifier les grandes tendances à prendre en compte.
Quelles sont ces tendances ?
Tendance Technologique : la mise en œuvre de systèmes avancés d'intelligence artificielle et de systèmes assistés par des robots pourrait révolutionner l'industrie nucléaire française d'ici 2080, en augmentant radicalement son efficacité et sa productivité tout en réduisant les coûts opérationnels et en favorisant la durabilité. Cela permettrait également de réduire le besoin de main-d'œuvre humaine pour l'exploitation des réacteurs.
Tendance Sociale : En 2080, l'opinion publique à l'égard des problèmes de sécurité associés à l'énergie nucléaire pourrait avoir changé de manière significative en raison d'incidents hautement médiatisés comme Fukushima - en particulier compte tenu des taux de croissance démographique prévus dans le monde - ce qui entraînerait une opposition accrue à l'expansion de l'utilisation de cette technologie en France même ou à l'étranger par le biais des agences de crédit à l'exportation. Cette aversion croissante du public, combinée à des réglementations plus strictes imposées aux protocoles de sécurité, pourrait fortement entraver la croissance directement liée aux investissements étrangers dans l'industrie nucléaire française au fil du temps, étant donné que l'examen du gouvernement resserre les normes plus élevées attendues avant d'offrir des incitations ou des contrats aux entreprises internationales souhaitant s'impliquer dans de tels projets.
Tendance environnementale : Au cours de cette période de 60 ans, il est probable que le changement climatique restera un problème posant des risques sans précédent pour les sociétés humaines à travers la planète. Les perturbations causées par les catastrophes environnementales quotidiennes telles que les sécheresses ou les inondations peuvent causer des problèmes inattendus pour les intervenants d'urgence chargés de contrôler tout accident survenant sur les sites existants à proximité des zones densément peuplées, ce qui nécessite une planification de l'action bien avant que la catastrophe ne se produise. Cela pourrait conduire les entreprises françaises de services publics, qui dépendent principalement de la production d'énergie nucléaire, à abandonner les centrales électriques traditionnelles.
Tendance économique : Au fur et à mesure que la dépendance à l'égard des sources non renouvelables diminue et que l'augmentation du coût des combustibles menace les profits des contribuables, les fournisseurs de services publics respectifs se tournent vers des solutions plus économiques, des solutions durables à grande échelle. Les consommateurs finaux doivent choisir entre une consommation plus propre et une réduction des prix dans un contexte de concurrence accrue.
Quels sont les risques pour les acteurs existants du secteur ?
Aversion croissante du public - L'opposition croissante du public à l'égard des questions de sécurité et d'environnement liées à l'énergie nucléaire, conduisant à l'imposition de réglementations plus strictes sur les protocoles de sécurité, pourrait fortement entraver la croissance liée aux investissements étrangers dans l'industrie nucléaire française au fil du temps.
Changement climatique - Les perturbations causées par les catastrophes environnementales quotidiennes telles que les sécheresses ou les inondations peuvent causer des problèmes inattendus pour les intervenants d'urgence chargés de contrôler tout accident survenant sur les sites existants à proximité de zones densément peuplées, ce qui nécessite une planification bien avant la catastrophe.
Déréglementation du marché - La concurrence accrue sur un marché déréglementé en raison de l'augmentation du coût des combustibles désavantage les fournisseurs de services publics traditionnels qui dépendent de sources d'énergie non renouvelables ; cela pourrait favoriser les avantages stratégiques de certaines entreprises par rapport à d'autres, ce qui entraînerait des prix nettement plus élevés ou un accès réduit aux services pour les consommateurs finaux qui recherchent des solutions durables sans se ruiner.
Comment éviter les risques quand on est un acteur dominant du secteur ?
Aversion accrue du public - Le leader de l'industrie nucléaire française peut mettre en œuvre des stratégies telles que l'engagement actif des parties prenantes et une communication efficace pour répondre aux préoccupations du public. Il doit également s'assurer que les protocoles de sécurité sont suffisamment stricts pour répondre et dépasser les attentes du public, tout en restant efficaces et économiques.
Changement climatique - Le responsable doit créer un plan stratégique qui tienne compte des effets potentiels du changement climatique sur les sites existants situés à proximité de zones densément peuplées, y compris des évaluations des risques fondées sur des données et des solutions proactives pour les catastrophes telles que les sécheresses ou les inondations. En outre, l'infrastructure à long terme doit être prise en compte lors de l'investissement dans de nouvelles technologies ou de la création de plans d'urgence pour contenir les accidents potentiels.
Déréglementation du marché - Pour contrer la concurrence croissante et l'augmentation des primes accordées aux investisseurs étrangers dans un marché déréglementé, le leader peut se concentrer sur le développement d'avantages concurrentiels grâce à des systèmes plus efficaces et de meilleures offres de services que ceux qui fonctionnent avec des sources d'énergie non renouvelables. Il peut s'agir de proposer des prix plus bas ou d'établir des modalités de paiement flexibles pour les consommateurs finaux, comme des options de facturation conçues en fonction des sources d'énergie renouvelables plutôt que des structures de tarification traditionnelles basées sur l'utilisation.
Quelles sont les opportunités pour les nouveaux acteurs de ce secteur ?
L'émergence d'une robotique hautement avancée et efficace alimentée par l'IA dans le secteur de l'énergie, qui pourrait réduire les coûts opérationnels tout en favorisant la durabilité.
Une concurrence accrue due à la déréglementation du marché de l'énergie fournissant des tarifs plus bas pour les consommateurs et de plus grandes opportunités de profit parmi les fournisseurs dans un espace transparent.
Une sensibilisation accrue du public aux problèmes de sécurité potentiels associés à l'énergie nucléaire, ce qui pourrait conduire à un renforcement des réglementations, voire à un rejet pur et simple de ces technologies en France ou à l'étranger par le biais des agences de crédit à l'exportation.
Comment saisir ces opportunités quand on est une startup du secteur ?
Pour profiter de l'émergence de la robotique alimentée par l'IA, les startups devraient développer des solutions robotiques personnalisées pour répondre aux besoins de l'industrie nucléaire et qui se concentrent sur l'amélioration de l'efficacité opérationnelle et la promotion de la durabilité. Elles devraient également évaluer les moyens d'intégrer les technologies existantes dans ses solutions afin de réduire le temps et les coûts de développement.
La concurrence étant accrue en raison de la déréglementation, les startups devraient en tirer parti en se concentrant sur la fourniture de services à prix compétitifs qui dépassent les attentes des clients afin d'obtenir une plus grande part de marché. De plus, elles devraient effectuer des analyses de marché régulières afin d'identifier tout changement dans la demande des consommateurs pour des solutions d'énergie nucléaire, afin de mieux anticiper et répondre aux besoins des clients.
Compte tenu de la sensibilisation croissante du public aux problèmes de sécurité associés à l'énergie nucléaire, il est essentiel que les startups donnent la priorité aux mesures de sécurité dans ses opérations. Cela pourrait inclure la mise en œuvre de meilleures pratiques de gestion à tous les niveaux de ses activités, ainsi qu'une participation proactive avec les organismes de réglementation pertinents sur les questions liées à la sécurité et l'engagement autour des préoccupations potentielles du public. Enfin, ils devraient étudier les moyens de mieux faire comprendre l'énergie nucléaire au public par des initiatives de communication telles que des campagnes d'éducation ou des conférences organisées en partenariat avec les autorités locales ou les universités.
Si tu devais résumer la problématique en quelques mots ?
En résumé, l'industrie nucléaire française pourrait être révolutionnée par les technologies modernes pressé par la catastrophe dues au dérèglement climatique. Mais elle se heurtera à une aversion croissante du public, ce qui nécessite des mesures de sécurité et de communication renforcées.
Les nouveaux acteurs pourraient saisir des opportunités en développant des solutions technologiques assurant la sécurité des dispositifs et en offrant des services à prix compétitifs.
Voilà, sur ce je vous laisse juge en comparant les deux réponses : la mienne et celle de l’IA.
Si vous voulez tester l’outil développé par Brightness faites-moi signe par email à michel@brightness.fr ou sur twitter ; et surtout n’hésitez pas à me dire, si cela vaut la peine de continuer à écrire et réaliser ces épisodes de TRENDSPOTTING ou si je dois envisager de déléguer cette tâche à une IA ? Sur ce je vous dis quand même à bientôt !