Réacteurs du futur

VHTR

Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective

Scénarios les plus sobres sur la demande énergétique mondiale d’ici 2050 : environ 1,5 fois la demande actuelle

Bien avant 2100, plus d’hydrocarbures « peu coûteux »

Réduire de façon drastique les émissions actuelles de gaz à effet de serre (Europe : objectif très ambitieux de réduction de 50 à 75% d’ici 2050)

Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective

Scénarios avec forte maîtrise de la demande (- 50% !), une limitation des émissions de gaz à effet de serre correspondant à l’économie de 40% de la fourniture actuelle, une politique très volontariste sur les ENR (50% de la fourniture actuelle)

Accroissement de la part du nucléaire en 2050 : x 3,5

2600 TWh 10 000 TWh

360 GWe 1300 GWe

Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective

Dès lors, selon certaines sources, toutes les ressources connues de l’uranium seraient quasiment engagées

Disposer d’une forme durable de production d’énergie nucléaire par le recours au cycle fermé

Promouvoir les réacteurs à neutrons rapides pouvant brûler le plutonium et valoriser l’uranium 238, les filières au thorium, la possibilité de production d’H2

LA « GENERATION IV »

Objectifs pour la quatrième génération

1.Pour les réacteurs du futur deux objectifs majeurs peuvent être dégagés :

DEVELOPPEMENT DURABLE

AMELIORATION DE LA SURETE

1. DEVELOPPEMENT DURABLE

Meilleure utilisation de la ressource en uranium et consommation du plutonium accumulé

Réduction du volume et de la toxicité des déchets

Gestion des déchets définie et optimisée lors de la conception du système nucléaire

Adaptation à la production d’énergie (production de chaleur pour l’industrie)

Objectifs pour la quatrième génération

1. DEVELOPPEMENT DURABLE : LE CYCLE « IDEAL »

Objectifs pour la quatrième génération

Uranium naturel (ou issu du retraitement d’autres combustibles)

Plutonium + Uranium+ Actinides mineurs

DECHETS

Stockage profond

ISOGENERATION + TRANSMUTATION + MULTI-RECYCLAGE

Cycle envisageable dans les réacteurs à neutrons rapides

Re-fabrication du combustible

1. AMELIORATION DE LA SURETE

Diminution du taux de défaillance des équipements utilisés en fonctionnement normal

Amélioration de la protection contre les agressions (chutes d’avion, malveillance,etc.)

Très faible probabilité de dégradation importante du cœur Par les caractéristiques physiques des cœurs

Par l’intervention de systèmes de sûreté passifs

=> Pas de mesures de sauvegarde en dehors du site Par une conception basée sur la défense en profondeur intégrant les

accidents de dégradation du cœur (déjà appliquée pour EPR)

Objectifs pour la quatrième génération

Objectifs pour les réacteurs de Génération IV

Économie Coût du KWh compétitif / aux énergies fossiles

Développement durable

Durée de vie des centrales d’au moins 60 ans

Utilisation maximale des ressources énergétiques

Réduction des volumes de déchets et du coût de leur gestion

Sûreté Très faible probabilité de dommages sévères du cœur

Pas de nécessité de plan d’urgence en dehors du site pour les scénarios d’accident grave

Résistance à la prolifération et aux agressions

Cycle du combustible ne produisant pas de matériaux facilement utilisables pour la fabrication d’armes

Protection efficace contre les agressions internes et externes

Marché de l’énergieRisque financier

Contraintesenvironnementales

Acceptation du public

Les paramètres à prendre en compte

Le concepteur

?

Le G.I.F.

G.I.F. = « Generation IV International Forum »

Créé en 2000 par le DOE américain

Objectif : développement de nouveaux systèmes (réacteurs et installations du cycle) pour remplacer les réacteurs de puissance existants ou en projet (AP1000, EPR, etc.)

Participants du G.I.F.

Russian ConfederationPeople’s Republic of China

Les systèmes de Génération IV

HTR/VHTR :

SFR

GFR

LFR

MSR

SCWR

MSRLFR

SFR GFR

SCWRHTR/VHTR

Réacteurs en expérimentation, en construction, en projets, études

Afrique du sud : projet PBMR pour un HTR à boulets – 120 MWe (?) - 2010

Japon : HTTR (VHTR) – 30 MWe – 2001

SFR : redémarrage de Monju, projet de SFR de forte puissance (JSFR)

Chine : HTR 10 – 10 MWe – 1998

Projet HTR/VHTR de plus forte puissance

SFR : CEFR

Réacteurs en expérimentation, en construction, en projet, études

France : projets AREVA NP de VHTR (ANTARES) et de SFR industriels

CEA : études sur GFR, SFR et soutien pour les HTR/VHTR

Europe : projet intégré de VHTR « RAPHAEL » 6ème PCRD + programme GCFR

USA : projet NGNP pour un VHTR – INL – 2015/20 ?

Russie : BN 800 (SFR) – Projet BREST (LFR)

Schéma français

Renouvellement en France à puissance installée constante (63 GWe)

Les perspectives françaises

Début 2006 : annonce du Président de la république de mise en service d’un « prototype industriel » de quatrième génération d’ici 2020

Loi de programme 2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs :

2012 : disposer d’une évaluation des perspectives industrielles des nouvelles filières

avant 31/12/2020 : mise en exploitation d’un prototype