Un projet révolutionnaire en Chine promet une énergie nucléaire pratiquement illimitée et sûre en transformant les déchets nucléaires en combustible utilisable, ce qui pourrait accélérer considérablement la transition énergétique mondiale.
Des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences (CAS) ont achevé la dernière phase de l'installation d'accélérateurs de particules supraconducteurs sur un site nucléaire dans le Guangdong, rapporte le SCMP. Ce projet marque une avancée considérable vers une énergie propre pratiquement illimitée.
Le système, connu sous le nom d'Accelerator-driven subcritical system (ADS), devrait être opérationnel en 2027 et deviendra le premier réacteur de classe mégawatt au monde capable de brûler efficacement les déchets nucléaires.
De l'énergie pour les 1 000 prochaines années
Le projet ADS (CiADS) s'attaque aux deux principaux défis de l'énergie nucléaire : la sécurité et le stockage à long terme des déchets. He Yuan, directeur adjoint de l'Institut de physique moderne de l'Académie chinoise des sciences (CAS), affirme que le système peut utiliser l'uranium 100 fois plus efficacement que les réacteurs nucléaires conventionnels.
Cette technologie transforme les déchets radioactifs à longue durée de vie en isotopes à courte durée de vie. La durée de vie des déchets nucléaires s'en trouve ainsi réduite de plus de mille fois. Les experts prévoient que cette technologie pourra fournir une source d'énergie stable et verte susceptible de répondre aux besoins énergétiques de l'humanité pour les 1 000 prochaines années.
Comment ça marche
La technologie ADS combine un réacteur nucléaire et un accélérateur de particules à haute énergie. Contrairement aux réacteurs nucléaires traditionnels, qui dépendent d’une réaction en chaîne auto-entretenue, ce système sous-critique nécessite une source externe de neutrons pour rester actif.
Des accélérateurs linéaires supraconducteurs projettent des faisceaux de protons à 80 % de la vitesse de la lumière sur un alliage liquide de plomb et de bismuth. Cela génère un flux énorme de neutrons. Ces neutrons transforment l'uranium 238, souvent considéré comme un déchet, en plutonium 239, transformant ainsi efficacement ce « déchet » en combustible utilisable.
Le réacteur ne peut pas entretenir la réaction de manière autonome. Cela rend physiquement impossible une fusion incontrôlée et renforce considérablement la sécurité.
Des décennies de recherche et de développement
Le concept de l'ADS n'est pas nouveau et existe depuis les années 1980. Pourtant, aucune installation commerciale n’est encore opérationnelle à l’échelle mondiale. La Chine a lancé des recherches spécifiques en 2011, avec un prototype en 2021 qui a atteint l’intensité opérationnelle requise pour une utilisation industrielle. Avec le projet à l’échelle du mégawatt à Huizhou, qui est presque achevé, la Chine se positionne comme leader mondial dans la transition vers un cycle du combustible nucléaire « fermé ».
He Yuan qualifie ce projet d’approche idéale, reconnue internationalement, pour la production de combustible nucléaire et le traitement des déchets : « Cela rend l’énergie nucléaire verte, sûre et stable. » L’installation des accélérateurs supraconducteurs, élément crucial du projet, devrait être achevée fin 2026, avec une pleine capacité opérationnelle en 2027.
Une alternative pratique à la fusion nucléaire
Bien que la fusion nucléaire soit souvent présentée comme le Saint Graal d’une énergie propre et pratiquement illimitée, la fusion commerciale reste confrontée à d’énormes défis techniques et n’est pas encore opérationnelle à l’échelle mondiale.
La technologie ADS offre une alternative pratique. Elle fournit de l'énergie de manière sûre et efficace à partir de combustibles nucléaires existants tout en réduisant le problème des déchets, ce que la fusion nucléaire n'est pas encore en mesure d'assurer.
Le reste du monde ne reste pas les bras croisés
Des technologies similaires sont développées à l'échelle internationale, comme au Thomas Jefferson National Accelerator Facility aux États-Unis. Des chercheurs américains utilisent des protons à haute énergie sur du mercure liquide pour libérer des neutrons via un processus de spallation. Eux aussi poursuivent un double objectif : produire de l'électricité sans carbone et réduire considérablement la durée de vie radioactive du combustible usé.
À titre de comparaison, le combustible non utilisé reste généralement dangereux pendant environ 100 000 ans. Le traitement par ADS permet de réduire cette période à environ 300 ans.
Un tournant potentiel
Le réacteur ADS chinois de classe mégawatt représente un point de basculement potentiel dans le domaine de l'énergie nucléaire : plus sûr, plus efficace et plus durable. Si le projet aboutit, cela pourrait non seulement accélérer la transition énergétique mondiale, mais aussi réduire considérablement le problème des déchets nucléaires.
Il offre un aperçu d'un avenir (proche) où l'énergie nucléaire deviendra une source d'énergie propre, fiable et durable, presque comparable à la promesse de la fusion nucléaire, mais réalisable à court terme.