La Chine va activer le premier réacteur nucléaire « propre » au monde en septembre

Des scientifiques du gouvernement chinois ont dévoilé les plans d’un réacteur nucléaire expérimental unique en son genre qui n’a pas besoin d’eau pour le refroidissement.

Le prototype de réacteur nucléaire à sels fondus, qui fonctionne au liquide thorium plutôt que uranium, devrait être plus sûr que les réacteurs traditionnels car le thorium se refroidit et se solidifie rapidement lorsqu’il est exposé à l’air, ce qui signifie que toute fuite potentielle répandrait beaucoup moins de rayonnement dans l’environnement que les fuites des réacteurs traditionnels.

Le réacteur prototype devrait être achevé le mois prochain, les premiers tests commençant dès septembre.

Ce type de réacteur ne nécessitant pas d’eau, il pourra fonctionner dans des régions désertiques. L’emplacement du premier réacteur commercial, dont la construction est prévue d’ici 2030, sera dans la ville désertique de Wuwei, et le gouvernement chinois prévoit d’en construire davantage dans les déserts et les plaines peu peuplées de l’ouest de la Chine, ainsi que jusqu’à 30 en les pays impliqués dans l’initiative chinoise « la Ceinture et la Route » – un programme d’investissement mondial qui verra la Chine investir dans l’infrastructure de 70 pays.

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Les représentants du gouvernement chinois considèrent les exportations d’énergie nucléaire comme un élément clé du programme « la Ceinture et la Route ».

« « Sortir » de l’énergie nucléaire est déjà devenu une stratégie d’État, et les exportations nucléaires contribueront à optimiser notre commerce d’exportation et à libérer des capacités de fabrication nationales haut de gamme », a déclaré Wang Shoujun, membre du comité permanent de la Conférence consultative politique du peuple chinois ( CCPPC) – un organe consultatif politique qui agit comme un lien entre le gouvernement chinois et les intérêts commerciaux, a déclaré dans un rapport publié sur le site Web de la CCPPC.

Le thorium – un métal radioactif argenté nommé d’après le dieu nordique du tonnerre – est beaucoup moins cher et plus abondant que l’uranium, et ne peut pas facilement être utilisé pour créer des armes nucléaires. Le nouveau réacteur fait partie de la volonté du président chinois Xi Jinping de rendre la Chine neutre en carbone d’ici 2060, selon l’équipe de l’Institut de physique appliquée de Shanghai qui a développé le prototype. La Chine contribue actuellement à 27 % du total des émissions mondiales de carbone, la plus grande quantité de n’importe quel pays et plus que l’ensemble du monde développé réuni, selon un rapport de 2019 du groupe américain Rhodium.

« Les réacteurs à petite échelle présentent des avantages significatifs en termes d’efficacité, de flexibilité et d’économie », ont écrit Yan Rui, professeur de physique à l’Institut de physique appliquée de Shanghai, et ses collègues dans un article sur le projet publié le 15 juillet dans la revue. Techniques nucléaires. « Ils peuvent jouer un rôle clé dans la future transition vers une énergie propre. On s’attend à ce que les réacteurs à petite échelle soient largement déployés dans les prochaines années. »

Au lieu d’utiliser des barres de combustible, les réacteurs à sel fondu fonctionnent en dissolvant le thorium dans du sel de fluorure liquide avant de l’envoyer dans la chambre du réacteur à des températures supérieures à 1 112 Fahrenheit (600 degrés Celsius). Lorsqu’ils sont bombardés de neutrons à haute énergie, les atomes de thorium se séparent, libérant de l’énergie et encore plus de neutrons par le biais d’un processus appelé fission nucléaire. Cela déclenche une réaction en chaîne, libérant de la chaleur dans le mélange thorium-sel, qui est ensuite envoyé à travers une deuxième chambre où l’excès d’énergie est extrait et transformé en électricité.

Les réacteurs au thorium ont depuis longtemps un attrait insaisissable pour les scientifiques nucléaires. Situé à seulement deux positions à gauche de l’uranium sur le tableau périodique des éléments chimiques, presque tout le thorium extrait est du thorium-232, l’isotope utilisé dans les réactions nucléaires. En revanche, seulement 2 à 3 % du total de l’uranium extrait est l’uranium 235 fissile utilisé dans les réacteurs nucléaires traditionnels. Cela fait du thorium une source d’énergie beaucoup plus abondante.

Les avantages du Thorium ne s’arrêtent pas là. Les déchets des réactions nucléaires de l’uranium-235 restent hautement radioactifs jusqu’à 10 000 ans et comprennent le plutonium-239, l’ingrédient clé des armes nucléaires. Les déchets nucléaires traditionnels doivent être stockés dans des conteneurs en plomb, isolés dans des installations sécurisées, et soumis à des contrôles rigoureux pour s’assurer qu’ils ne tombent pas entre de mauvaises mains. En revanche, les principaux sous-produits d’une réaction nucléaire du thorium sont l’uranium-233, qui peut être recyclé dans d’autres réactions, et un certain nombre d’autres sous-produits ayant une « demi-vie » moyenne (le temps qu’il faut pour pour se désintégrer à un état non radioactif) de seulement 500 ans.

Après les tests du prototype de 2 gigawatts en septembre, la Chine envisage de construire son premier réacteur commercial au thorium. Mesurant seulement 10 pieds (3 mètres) de haut et 8 pieds (2,5 m) de large, les chercheurs affirment qu’il sera capable de générer 100 mégawatts d’électricité, suffisamment pour alimenter 100 000 personnes. Pourtant, il doit être associé à d’autres équipements, comme des turbines à vapeur, pour produire de l’électricité utilisable.

Le concept de réacteur à sel fondu a été conçu pour la première fois en 1946 dans le cadre d’un plan du prédécesseur de l’US Air Force visant à créer un jet supersonique à propulsion nucléaire.

Cependant, l’expérience s’est heurtée à trop de problèmes, comme la corrosion causée par le sel chaud et la fissuration des canalisations, et le projet a été abandonné en 1954. Depuis, plusieurs groupes ont tenté de réaliser des réacteurs à sels fondus viables, dont un réacteur du laboratoire national d’Oak Ridge dans le Tennessee, mais la faible radioactivité du thorium rend très difficile l’augmentation des réactions de fission à des niveaux durables sans ajout d’uranium.

On ne sait pas encore comment les chercheurs chinois ont résolu ces problèmes techniques.

L’effort de la Chine est le plus développé de nombreuses autres nouvelles tentatives de création de réacteurs au thorium, dont un appelé Natrium, qui prévoit de construire une usine pilote dans le Wyoming et bénéficie du soutien financier de Bill Gates et Warren Buffett.

Les réacteurs nucléaires ne sont pas la seule technologie dans laquelle la Chine investit dans le cadre de ses efforts pour devenir neutre en carbone. Le barrage de Baihetan, la deuxième plus grande installation hydroélectrique au monde après le barrage chinois des Trois Gorges, a été mis en service en juin et a une capacité de production d’énergie de 16 gigawatts. Le cabinet de conseil en énergie basé au Royaume-Uni, Wood Mackenzie, estime que la Chine ajoutera 430 gigawatts de nouvelle capacité d’énergie solaire et éolienne au cours des cinq prochaines années.

Alors même que la Chine se positionne comme un leader mondial dans la lutte contre le changement climatique, le pays est déjà soumis à une pression aiguë des événements météorologiques extrêmes. De graves inondations dans la province du Henan cette semaine ont déplacé environ 100 000 personnes et tué au moins 33, a rapporté CNN. Le bureau météorologique de Zhengzhou, la capitale de la région, a déclaré que les trois jours de pluie correspondaient aux niveaux observés « une fois en 1 000 ans ».

Publié à l’origine sur Live Science.