Produire de la chaleur pour l'industrie grâce au nucléaire, l'idée fait son chemin

Les petits réacteurs nucléaires sont une promesse d'alternative aux centrales électriques au charbon. Ils pourraient bien aussi, et d'abord, produire de la chaleur pour le chauffage et l'industrie. Aux États-Unis, le chimiste américain Dow Chemical a passé un accord avec la société X-Energy pour construire quatre démonstrateurs de son miniréacteur à haute température Triso refroidi à l'hélium, le Xe-100.

En France, le sucrier Cristal Union étudie la possibilité d'installer un microréacteur nucléaire de la même technologie, développé par la start-up Jimmy Energy. La Chine va coupler ses réacteurs Hualong à eau pressurisée, équivalents de nos EPR, à un réacteur à haute température pour fournir de la vapeur industrielle. Même EDF, dont le projet de SMR Nuward était initialement destiné à remplacer les centrales à charbon, annonce maintenant vouloir faire de la cogénération nucléaire. Et ainsi produire électricité et chaleur pour le chauffage urbain, l'industrie, la désalinisation d'eau de mer, ainsi que la production d'hydrogène.

Sur les 72 projets de petit réacteur modulaire (SMR) et de réacteur modulaire avancé (AMR) répertoriés par l'Agence internationale de l'énergie nucléaire (AIEA) dans le monde, près d'une vingtaine visent à produire de la chaleur, dont le canadien Terrestrial Energy, le coréen KHNP avec le projet Daejeon, le danois Soborg, l'américain GE Hitachi avec le Prism, le finlandais Steady Energy et six français. La chaleur atomique n'est pas nouvelle.

Selon l'AIEA, 43 réacteurs nucléaires dans le monde alimentent des réseaux de chauffage urbain, en Europe de l'Est, en Russie, mais aussi en Suisse et, depuis peu, en Chine. Ce qui n'arien de surprenant : la réaction de fission nucléaire dégage avant tout de la chaleur, dont on se sert pour chauffer un fluide qui sera ensuite converti en énergie électrique. Avec un rendement, plutôt mauvais, de 33 %. La chaleur produite par les réacteurs à eau légère - ceux du parc historique français et des projets de SMR Nuward ou Calogena (qui vient d'obtenir le droit de s'installer sur un très convoité terrain du CEA à Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône)- peut suffire à alimenter des réseaux de chaleur urbains. Mais elle ne répond pas aux nombreux besoins industriels.

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Pour fournir de la chaleur au-dessus de 150° C, il faut utiliser des réacteurs à haute température refroidis au gaz (HTR) à base de combustible Triso-Haleu d'uranium pauvrement enrichi, une technologie éprouvée, choisie notamment par le français Jimmy Energy. En avance, la Chine a connecté, dès mars 2024, un SMR HTR au réseau de chaleur de la baie de Shidao, dans la province du Shandong. Pour de la chaleur à 700°C,il faudra des réacteurs à sels fondus ou au sodium, encore en développement. À noter que l'on ne parle pas ici de chaleur fatale, qui serait récupérée des systèmes de refroidissement des réacteurs, mais bien d'utilisation de la chaleur du réacteur au niveau du circuit secondaire.

Des clients ayant un besoin constant de chaleur

Troquer le gaz pour l'atome dans l'industrie prendra un peu de temps. Du moins avec un SMR français. EDF a complètement revu le design de Nuward pour le simplifier et l'adapter à la production de chaleur. Blue Capsule et son réacteur Triso à haute température pour décarboner l'alumine ou le ciment est encore loin d'être certifié par l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN). En avril 2024, Jimmy Energy a déposé une demande d'autorisation de construction d'une première unité pour servir Cristal Union, à Bazancourt (Marne). Il doit aussi obtenir le feu vert de l'ASN pour ses usines de production de combustible Triso et d'assemblage, au Creusot (Saône-et-Loire). Même si la technologie HTR retenue est éprouvée à l'international, l'évaluation des dossiers peut prendre jusqu'à trois ans.

Promettant un prix de la chaleur compétitif et stable, indépendante des marchés du gaz ou de l'électricité, la solution Jimmy Energy doit encore convaincre et s'imposer face à des alternatives sans enjeu d'acceptabilité. «On finalise une dizaine d'études de faisabilité chez des industriels en France, et on est compétitif dans 99% des cas, sur vingt ans, face au gaz», assure Mathilde Grivet, la cofondatrice de Jimmy Energy.

Certes, mais il faut aussi trouver des clients qui ont un besoin constant de chaleur. «Pour des investissements dans la production de chaleur intensive comme le nucléaire, il faut que toute l'énergie sorte vite car la demande se réalise en continu, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7», observe Pierre Germain, du cabinet indépendant E-Cube. Ces clients seraient nombreux. Jimmy Energy évalue son potentiel à 1400 réacteurs en Europe en 2050, et Blue Capsule à 50 unités. Dans un contexte de grand flou sur la disponibilité et les prix des alternatives renouvelables au gaz naturel, comme le biogaz ou la biomasse, le mininucléaire doit travailler ses atouts pour s'imposer.

Vous lisez un article du numéro 3639 - Février 2025

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