Air frais dans l’énergie nucléaire – Le PSI est présent

A l'invitation des Etats-Unis, la Suisse a été admise récemment au sein du "Generation IV International Forum" (GIF) comme 10^e membre à part entière de cette organisation. Le GIF est l'élément principal d'une initiative du Département américain de l'énergie (DOE), initiative dont l'objectif est de porter à maturité industrielle dans les 20 à 30 prochaines années au moins une nouvelle génération de centrales nucléaires qui soit supérieure aux meilleures installations actuelles sous les angles technique et économique.

Une percée internationale aux objectifs ambitieux
Le GIF entend faciliter la coopération multilatérale nécessaire à cette fin. Une Charte a été signée au milieu de 2001 par l'Afrique du Sud, l'Argentine, le Brésil, le Canada, la Corée du Sud, la France, la Grande-Bretagne, le Japon et les USA. Des observateurs d'Euratom, de l'AIEA et de l'AEN/ OCDE garantissent que des pays non-membres du GIF puissent aussi exprimer leur point de vue. Chaque pays membre dispose d'un siège dans le "Policy Group" et "l'Experts Group", organismes de pilotage, et délègue des experts dans les groupes de travail techniques.
La participation de la Suisse résulte d'une mûre réflexion: la Suisse s'intéresse aux objectifs du GIF aussi sur le plan politique et participera à ses travaux par des contributions issues de la recherche en cours au PSI (Main Scientific Partner). En contrepartie, la Suisse reçoit toutes les informations qui résultent de cette collaboration, manière efficace et économique de préserver les compétences et de promouvoir la relève dans le pays. Nous escomptons de cette participation un apport supplémentaire pour notre propre recherche, et des coopérations intéressantes.
Au fur et à mesure que les travaux du GIF progressaient, l'attention s'est déplacée vers l'élaboration de systèmes globaux, au lieu de purs concepts de réacteurs. La durabilité du cycle du combustible nucléaire s'est alors hissée au premier rang des objectifs.
La production de déchets (volume, radiotoxicité), la mise en valeur des ressources et la résistance à la prolifération ont été introduites comme critères clés. Parallèlement à des cibles économiques (coûts des installations inférieurs à 1000 dollars par kWh installé et prix de l'électricité inférieur à 3 cents par kWh), ce sont des exigences renforcées en matière de sûreté qui dominent: c'est ainsi que la nécessité d'une planification de secours d'urgence au-delà des grilles de la centrale devrait disparaître (pour des "scénarios d'accidents crédibles").

Un "concours de beauté" des concepts
L'année dernière, une première série de 18 concepts a été sélectionnée parmi quelque 130 projets présentés, concepts qui ont fait l'objet d'un sévère "tri final". Un groupe de travail spécial a établi à cette fin une liste de critères d'appréciation dans les catégories durabilité (du cycle du combustible), sûreté, fiabilité et compétitivité économique. Quatre groupes de travail (réacteurs refroidis à l'eau, au gaz, au métal liquide, et "concepts non classiques") ont procédé à l'évaluation. La "Roadmap Integration Team" a veillé enfin à ce que tous les groupes soient évalués de la même façon.
On connaît aujourd'hui les six à huit meilleurs concepts, les critères semblables de pondération adoptés ici pour tous les pays tenant toutefois fortement compte du point de vue des Etats-Unis. Les décisions à venir présentent une grande importance pour l'orientation des futurs projets de R &D et sont donc "âprement débattues".
Les réacteurs (rapides) refroidis au gaz ou au métal liquide, et les cycles de combustible attrayants, viennent jusqu'à présent en tête. Mais on trouve aussi certains réacteurs "exotiques" tels que les réacteurs refroidis avec des sels fondus ou ceux dont les cœurs sont sous forme de gaz. Parmi les projets avec refroidissement à l'eau, c'est le réacteur "supercritique" qui soutient le mieux la comparaison: grâce à une pression élevée et à une température relevée du caloporteur, ce réacteur promet de meilleurs taux d'efficacité. D'autres réacteurs refroidis à l'eau ne sont inscrits que "sur demande spéciale" ou comme système précurseur sur la liste des systèmes attractifs à long terme qu'il s'agit de développer. Le "Fuel Cycle Cross Cut Group" a fourni parallèlement des travaux intenses.
Les principaux résultats sont intéressants dans la mesure où ils traduisent un changement de paradigme de la part des Etats-Unis: les cycles du combustible sans recyclage (c'est à-dire le stockage final direct sans retraitement) sont aujourd'hui pratiquement rejetés, alors que la préférence leur était accordée jusqu'à présent. Au lieu de cela, les Etats-Unis vantent les mérites de la fermeture des cycles du combustible (le plus possible de recyclage multiple, avec retraitement et séparation ciblée des matières) entre autres pour les raisons suivantes:

• Réduction des déchets à plus long terme sous l'angle du volume et de la radiotoxicité
• Optimisation des formes de déchets
• Mise à profit optimale des capacités de stockage définitif
• Extension considérable des réserves de combustible

Une chance pour la recherche du PSI
La sélection va bientôt s'achever au terme d'un processus palpitant. A l'heure actuelle, les groupes de travail définissent les activités de R &D nécessaires pour les projets sélectionnés, et les "feuilles de route" devraient être établies d'ici fin septembre 2002. Les pays partenaires se chargeront alors de certaines parties de ces programmes de recherche, soit seuls, soit en coopération. Le PSI voudrait faire profiter de ses installations de recherche et fournir éventuellement des contributions par des recherches sur la physique des réacteurs (PROTEUS), sur la thermohydraulique (PAN-DA/LINX), sur le comportement des matériaux et du combustible (laboratoire chaud), et utiliser aussi MEGAPIE. Et peut-être le GIF constituera-t-il le terrain d'une activité de recherche complètement nouvelle!