L’énergie nucléaire propre est-elle possible ?

Même si peu de monde le sait, il est bel et bien possible d’envisager dans un futur proche un nucléaire produisant de l’énergie propre sans aucun déchet radioactif.

C’est en secret bien gardé mais le processus est en réalité bien connu depuis près de 50, soit depuis les balbutiements de l’énergie nucléaire. Nous allons nous intéresser dans cet article à une solution pour avoir à la fois une énergie propre et une énergie nucléaire : le réacteur aux sels de thorium fondu.

 

Un uranium en quantités limitées

Le nucléaire tel que on le connaît se fait à base d’uranium 235, qui est un élément disponible à l’état naturel, mais qu’on a besoin d’enrichir pour en faire un combustible pour l’énergie nucléaire en y ajoutant des neutrons afin d’aboutir à l’uranium 238.

Cette méthode, très utilisée, va arriver néanmoins à un stade critique puisque l’uranium n’est en réalité disponible que de façon limitée sur la planète : si l’on développait le nucléaire de façon intensive, en multipliant notre consommation par un facteur 10 d’ici à 2050, on pourrait arriver à la limite de la ressource d’ici la fin du siècle », souligne Daniel Heuer, directeur de recherche au laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble. Aujourd’hui on se pose donc la question d’une alternative, les moyens de production d’énergie renouvelable ne pouvant subvenir aux besoins de toute la planète.

 

Un cycle régénerateur de combustible

D’où la solution d’utiliser au lieu de l’uranium, du thorium qui est d’après les experts près de trois fois plus abondant que l’uranium ne l’était sur Terre. De grandes compagnies déjà au courant de ce filon ont déjà commencé à investir dans le thorium, Rhodia (un des principaux groupes de l’industrie chimie française) en possèderait par exemple 8000 tonnes en stock !

Par ailleurs de façon technique cette nouvelle énergie nucléaire posséderait un avantage non négligeable sur ces concurrents : lorsqu’on lance la production d’énergie avec le thorium, la réaction exothermique (productrice de chaleur, et donc ici d’énergie) s’entretiendrait de façon quasi autonome et ne nécessiterait qu’un très faible apport régulier de combustible, ce qui en ferait une nouvelle forme d’énergie renouvelable ! Pour bien comprendre comment ce petit prodige qui fait que le thorium est une source d’énergie propre est possible, nous allons tenter d’aborder de façon simplifiée le processus.

Lorsqu’on amorce la réaction, il y a besoin d’un apport brutal et rapide d’énergie pour provoquer la réaction en chaîne désirée, ce rôle est pour le moment rempli par l’uranium 238 faute de mieux, mais les chercheurs espèrent trouver une solution « d’ici 2020 ». Lorsqu’on fissionne cet uranium on « produit » en moyenne 2 neutrons et demi, alors que par la suite la réaction avec le thorium ne nécessite qu’un seul neutron pour se maintenir en chaine, et un autre pour régénérer le combustible. C’est ce qu’on appelle en vocabulaire technique dans le milieu de l’énergie nucléaire un « cycle régénérateur », la quantité de matière fissile produite est aussi importante que la quantité de celle consommée par le réacteur, ce qui signifie que sans aucunes pertes le réacteur pourrait produire de l’énergie à l’infini sans jamais avoir besoin d’un apport extérieur.

Technologiquement  les chercheurs n’arrivent pas encore à atteindre le zéro perte, d’où le fait d’avoir juste un très faible apport régulier en thorium pour entretenir la réaction, mais dans des proportions bien moins grandes que dans le cas de l’uranium 238. Attendons donc un peu avant d’appeler ceci « énergie renouvelable » donc.

 

Des déchets limités et moins radioactifs

Néanmoins qui dit très peu de pertes signifie très peu de déchets radioactifs par la même occasion ! Et ces déchets ne possèdent que très peu d’actinides, qui sont les éléments les plus toxiques qu’on retrouve dans les déchets de nos centrales actuelles. Ceci pour dire que non seulement les déchets seront moins importants, mais surtout « dix à cent fois moins radiotoxiques qu’avec les cycles actuels » d’après Jean-Paul Schapira, directeur de recherche au CNRS et fervent partisan des Réacteurs aux sels fondus qui sont selon lui « le futur de l’énergie renouvelable, mais aussi de façon paradoxale de l’énergie nucléaire ! ».

 

En résumé, un nucléaire propre, ne produisant quasiment pas de déchets et ceux-ci seraient très peu radioactifs. A lire tout ceci on pourrait se demander pourquoi cette solution n’a pas été adoptée auparavant, et la réponse est en réalité bien triste. Dans les années 50, lorsque les deux modèles étaient en compétition dans le milieu de la recherche, un groupe de lobby a fait pression pour favoriser le financement des recherches sur les réacteurs utilisant l’uranium, et ont dans le même moment acheter l’ensemble des moyens de production de celui-ci. Les chercheurs travaillant sur les réacteurs à sels fondus n’ont donc eu d’autre choix que d’arrêter leurs recherches, bien qu’ils aient réussis à faire fonctionner un prototype en accéléré sur une période normale de 340 000 heures ! Ce prototype montrait déjà il y a cinquante ans que c’était une solution possible pour produire de l’énergie nucléaire, alors il ne reste plus qu’à reprendre les recherches là où elles ont été laissées pour aboutir à court terme à une nouvelle source d’énergie propre. C’est actuellement ce qu’on entreprit les laboratoires de plusieurs universités prestigieuses sur toute la planète, et ce qu’ont commencé à réaliser les grands industriels du secteur qui comment à investir dans le thorium.

Alors un nucléaire propre vous semble-t-il toujours impossible ? La réponse dans quelques années !