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›› Technologies - Energie

Avenir du nucléaire. Le choix difficile des neutrons rapides

Les zones d’ombre des projets.

En 2005, le Bureau politique et Wen Jiabao décidèrent d’un plan à long terme pour développer le nucléaire en Chine. La carte date de 2008. Aujourd’hui toutes les centrales en construction à l’époque sont achevées.

Pour une vue récente de l’implantation des centrales en Chine, consulter la page 146 du document de Hibbs. Les centrales sont concentrées à l’Est et dans la plaine centrale. Le stockage du combustible let e retraitement ont été en partie déportés à l’ouest.


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S’il est vrai qu’aujourd’hui le secteur est lucratif pour les grands opérateurs ayant le soutien de l’État, cette tendance pourrait ne pas durer. La production d’électricité sera, comme le reste de l’appareil industriel, touchée par les réformes pour plus de transparence, plus de contrôle public anti-corruption et pour une meilleure vérité des prix. Autant de tendances lourdes de nature à réduire les retours sur investissements.

A l’étage supérieur, le nucléaire civil devra s’adapter au nouveau paradigme du freinage de la croissance et de la baisse des rendements du secteur productif, tout en tenant à distance les risques de surproduction et de l’accumulation des dettes.

Dans le même temps, l’évolution démographique urbaine qui, pour des raisons de sûreté, réduit les choix d’implantation des centrales dans les zones à forte densité de population, tandis que les progrès des réseaux de distribution intelligents à très haute tension permettent l’acheminement rapide de l’électricité depuis des centres de production éloignés, modifieront – modifient déjà - le paysage chinois de la production d’énergie et de sa distribution.

Aux incertitudes industrielles augmentées par les contraintes de sûreté, s’ajoutent les risques sociaux et politiques des conséquences de la catastrophe de Fukushima ayant conduit le pouvoir chinois à réduire le rythme de la construction de centrales dans les zones densément peuplées.

Si ces choix de prudence se confirmaient au-delà de 2020, ils affecteraient très certainement la cadence de construction des sites nucléaires, d’autant qu’à Pékin on a pris conscience que l’accumulation des centrales dans la partie Est du pays pourrait, en cas d’accident, induire un risque politique.

Conséquence directe de ce nouveau paradigme où le Parti mesure les risques pour lui-même d’un accident nucléaire, les anciennes projections envisageant un parc de 400 centrales d’ici 2050 ont été réduites de 50%.

A ces vents adverses, s’ajoutent ceux du combustible que les ingénieurs chinois estiment pouvoir régler par la généralisation à plus ou moins long terme des réacteurs à neutrons rapides. Mais cette solution recèle aussi d’importants aléas liés à la sûreté des centrales dans un contexte où, comme ailleurs dans le monde, l’expérience reste limitée en Chine.

Les défis des réacteurs à neutrons rapides.

Alors que, jusqu’à présent, le développement spectaculaire du nucléaire civil reposait sur des technologies vieilles d’un demi-siècle inventées par d’autres et copiées par la Chine, au XXIe siècle, une des options considérées par le Bureau Politique est de remplacer les réacteurs à eau légère par des centrales dotées de techniques à neutrons rapides expérimentées en Chine et l’étranger, mais dont les exemples de déploiement opérationnel restent rares.

Les principales interrogations pesant sur la faisabilité de cette bascule industrielle touche à la capacité technologique chinoise et au niveau de détermination du Parti, donc à son choix stratégique de respecter en dépit des aléas survenus depuis 2005, la planification établie à l’époque de Wen Jiabao, premier ministre de 2002 à 2012 -.

Faut-il passer ou non du stade de la R&D dans la technologie des neutrons rapides dont l’emploi n’est pas sans danger, à celui du déploiement commercial, aux prix d’investissements massifs. ?

La réussite ou l’échec de cette transition aura des répercussions globales.

Si le Bureau Politique répétait les processus anciens de prise de décision collective et consensuelle, il pourrait s’effrayer des dangers d’une bascule technologique jugée trop risquée [2], trop complexe et trop chère, et décider de continuer l’expansion du réseau de centrales sur les errements antérieurs techniques à eau légère. Dans ce cas, le futur de la filière chinoise se heurterait à terme aux obstacles d’un combustible cher et en quantité limité, augmentant la dépendance extérieure de la Chine.

Les tribulations du retraitement chinois.

Janvier 2018, en présence des présidents Xi jinping et E. Macron, ORANO et CNNC ont signé un protocole d’accord pour la construction en Chine d’une usine de retraitement sur le modèle de La Hague pour un prix estimé à 20 Mds d’€ .


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Les réacteurs à neutrons rapides consommant des produits recyclés, le développement de la filière est directement lié au plutonium et à l’uranium de retraitement issus des combustibles usés.

En 2006, installant une concurrence entre ses partenaires de coopération, la Direction chinoise lança deux projets de retraitement -, l’un avec Areva devenu ORANO, l’autre avec Westinghouse. Mais les projets n’aboutirent pas, handicapés par les sous-entendus de sécurité avancés par les États-Unis contre le tandem franco-chinois, à quoi s’ajoutèrent des divergences sur les prix et les craintes des experts chinois d’une trop grande dépendance à l’étranger.

Depuis 2014, les pourparlers techniques France – Chine ont repris pour la construction d’ici 2032 (pour une mise en service en 2035) d’un site de retraitement de 800 MTHM (Metric Ton of Heavy Metal) avec les technologies d’AREVA. Le projet s’ajoute à un autre purement chinois plus réduit de 200 MTHM que les documents officiels baptisent « projet intermédiaire de taille moyenne » installé au nord de Jiuquan dans le Gansu.

Héritier d’une prise de conscience chinoise datant du milieu des années 80 dans le cadre de la stratégie nationale de développement des technologies de pointe baptisé « 863 », le projet pilote était une réponse à l’augmentation du prix de l’uranium et à la hausse du coût de son enrichissement en Chine, avec pour objectif affiché de « récupérer l’Uranium et le Plutonium des combustibles usés » dans une petite unité de retraitement pilote ayant une capacité de 50 MTHM. 

En 1987, déjà la Chine avait informé l’AEIA que le but de l’usine expérimentale entrée en service en 2010 avec 15 ans de retard, était de récupérer du Plutonium pour en faire un combustible contenant un mélange de Plutonium et d’Uranium ou MOX, pour servir de combustible aux futurs réacteurs à neutrons rapides. Mais, selon des experts militaires chinois, l’expérience de séparation du plutonium existait déjà depuis la fin des années 50 dans le cadre du programme nucléaire militaire qui créa trois unités destinées à séparer le plutonium pour le programme nucléaire militaire.

En juillet 2011, l’institut chinois pour l’énergie atomique (中国原子能 科学研究院) connecta au réseau, avec beaucoup de retard sur la planification prévue, une centrale à neutrons rapides expérimentale 中国快中子试验 发电厂 de 20 MWe dont la construction avait duré 20 ans, issue d’une coopération parfois heurtée avec la Russie.

Tout comme l’unité pilote de retraitement, la petite centrale expérimentale était partie d’un plan plus vaste destiné à recueillir des données expérimentales sur le combustible, l’irradiation, la sûreté et la fiabilité en vue d’une généralisation de la filière à neutrons rapides. Mais les deux expériences n’ont pas fonctionné de manière satisfaisante. Handicapées par des problèmes techniques, notamment l’étanchéité des circuits, elles furent souvent mises à l’arrêt.

Notes :

[2Les risques de la filière neutrons rapides ne sont pas minces et ont jusqu’à présent conduit plusieurs gouvernements au Japon et Occident (France, Allemagne, Royaume Unis, États-Unis) à ne pas autoriser le déploiement opérationnel de réacteurs utilisant cette technologie. Les risques les plus importants sont liés à la volatilité du sodium liquide utilisé comme agent refroidissant. Réagissant violemment au contact de l’air et de l’eau, le sodium peut en cas de fuite déclencher des catastrophes.

Même si de sérieux efforts sont en cours pour limiter ces risques, l’auteur formule p.34 une évaluation prudente du futur de la filière dans le monde.

En Chine où la recherche se développe depuis la fin des années 50 pour le nucléaire militaire, en coopération parfois heurtée avec la Russie, une centaine d’institutions travaillent au déploiement opérationnel des technologies à neutrons rapides, avec aujourd’hui un effort particulier sur la sûreté (fiabilité de la cuve de sécurité, protection antisismique, détection de neutrons, étanchéité des circuits de sodium, systèmes passifs d’arrêt automatique du réacteur).


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