Le Thorium peut-il fournir une énergie nucléaire propre ?

Trouver des alternatives durables aux combustibles fossiles est devenu l’une des questions les plus pressantes de notre époque. Si les sources d’énergies renouvelables sont généralement présentées comme la seule solution responsable, leur capacité à fournir les capacités requises reste un sujet de controverse.

Les recherches confirment que le réacteur au thorium alimenté au sel fondu présente des performances remarquables en termes de sécurité, d’environnement et d’économie, et qu’il est plus proche de l’énergie éolienne offshore que vers l’énergie nucléaire conventionnelle à cet égard. Une technologie qui promet une production d’énergie à grande échelle, à faible émission de carbone et sans doute durable, capable de résoudre certains des plus grands problèmes énergétiques de notre époque, semble être à notre portée. Décryptage.

Les défis de l’énergie durable

Les menaces imminentes du changement climatique et de la rareté des ressources énergétiques ont incité le monde à rechercher des méthodes de production d’énergie plus durables.

Les sources d’énergie renouvelables sont des technologies importantes qui ont apporté une contribution précieuse au paysage énergétique mondial, mais il reste à voir si elles pourront remplacer les combustibles fossiles à l’échelle requise. Environ 12 % de la consommation totale d’énergie commercialisée sur le marché mondial provenait de sources d’énergie renouvelables en 2012, avec une projection de 16 % d’ici 2040. De nombreux pays n’atteignent toujours pas les objectifs de capacité requis pour endiguer le changement climatique.

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Il est difficile de penser que les énergies renouvelables puissent complètement remplacer les énergies fossiles à moyen terme. La question qui se pose alors est la suivante : si nous ne sommes pas certains du succès de ces efforts envers le renouvelable, est-il raisonnable de tout miser sur celles-ci ?

Il serait certainement prudent de disposer d’une autre solution voire d’une solution complémentaire au cas où l’option énergies renouvelables ne puisse pas combler tous nos besoins.

Le thorium la solution aux problèmes du nucléaire

thorium-energieL’intérêt pour le réacteur au sel fondu (en anglais Molten Salt Reactor ou MSR) a connu une augmentation rapide de  au cours des dernières années et ne montre aucun signe de ralentissement. Il s’écarte radicalement des hypothèses traditionnelles sur ce que devrait être un réacteur nucléaire. Cela lui confère plusieurs avantages importants et lui permet de résoudre les principaux problèmes associés à la conception des réacteurs nucléaires classiques.

Le couplage du réacteur au sel fondu avec le cycle du combustible au thorium améliore encore ses performances. On croit que ce couplage est le moyen idéal d’utiliser le thorium comme combustible nucléaire.

L’énergie nucléaire présente les avantages de pouvoir assurer une production d’énergie à grande échelle et à faibles émissions de carbone. L’énergie nucléaire pourrait constituer une solution adéquate, mais suscite à raison une forte opposition à cause de 4 désavantages. Ce sont les raisons majeures pour lesquelles l’énergie nucléaire n’est pas perçue comme durable ! Voyez comment le Thorium peut apporter une solution à chacun d’eux :

1-. Sûreté des réacteurs nucléaires

Le premier problème de l’énergie nucléaire est la sûreté des réacteurs, c’est-à-dire la prévention des accidents et des catastrophes de type Fukushima/Chernobyl !

La caractéristique déterminante réacteur au sel fondu avec du Thorium est que son combustible est à l’état liquide, au lieu d’un solide comme c’est le cas dans les réacteurs classiques.
Comme le combustible n’est pas à l’état solide, le risque de fusion est éliminé. La fusion se produit lorsque les barres de combustible d’uranium solide surchauffent à un point tel que le matériau fond, ce qui peut avoir des conséquences désastreuses si le matériau s’échappe alors de son confinement.

Si la température du combustible augmente, le réacteur s’appuie sur plusieurs systèmes de sûreté passifs. Cela signifie qu’au lieu d’exiger une manipulation externe continue pour maintenir les températures à des niveaux sûrs, le réacteur rétablira automatiquement la sûreté sans aucune intervention extérieure. Dans le cas contraire, le combustible liquide devait s’échapper de son confinement, il se refroidit et durcit rapidement, emprisonnant les produits de fission dangereux à l’intérieur.

De plus, le liquide contenant le combustible sert également de liquide de refroidissement du réacteur. Contrairement au liquide de refroidissement de la plupart des réacteurs classiques: l’eau, la technologie associée au Thorium est refroidie par un mélange de sels fondus qui peuvent atteindre des températures beaucoup plus élevées sans se transformer en vapeur. Il n’est donc pas nécessaire de maintenir le liquide de refroidissement sous haute pression pour augmenter sa capacité d’absorption de chaleur, ce qui élimine le risque majeur d’explosion de pression.

2-. Déchets nucléaires

Le stockage sûr à long terme des déchets nucléaires présente des risques et des coûts élevés. .

La production de déchets nucléaires sera considérablement réduite avec le réacteur au sel fondu avec du Thorium. On s’attend à ce que le volume total soit 35 fois inférieur à celui des réacteurs classiques pour produire la même quantité d’énergie et que 99,99 % de ce qui reste soit stable en 300 ans, au lieu des dizaines de milliers d’années nécessaires pour les déchets nucléaires classiques. Le réacteur au sel fondu avec du Thorium peut également brûler des déchets nucléaires existants, contribuant ainsi à résoudre le problème des déchets existants.

La réduction des déchets s’explique en grande partie par le fait qu’elle utilise tout son combustible au lieu des 3 à 5 % courants dans les réacteurs classiques et qu’elle a un taux de conversion thermique en électricité plus élevé. Les produits de fission qui se forment peuvent simplement rester dans le combustible liquide et être brûlés ou éliminés s’ils ne sont pas désirés (p. ex. gaz xénon).

3-. Prolifération des armes nucléaires

Le potentiel de prolifération des armes nucléaires est aussi un frein au déploiement du nucléaire comme en témoigne les problèmes de la communauté internationale avec l’Iran.

Le potentiel de prolifération des armes nucléaires est fortement réduit avec le Thorium en raison de son inadaptation physique à la production d’armes. Bien que théoriquement possible, le réacteur est considéré comme un mauvais moyen d’y parvenir.

L’une des principales raisons de la résistance à la prolifération de réacteurs au sel fondu avec du Thorium est que la chaîne de désintégration du thorium produit de l’uranium 233, qui est toujours accompagné d’uranium 232. L’uranium 232 est presque inséparable de l’uranium 233 et produit un fort rayonnement gamma qui est très destructeur pour les composants, les circuits et le personnel de l’artillerie, ce qui le rend très peu pratique à manipuler.

4-. Coûts

Les coûts relativement élevés de la production d’énergie nucléaire. C’est une source d’énergie qui peut couter cher.

L’électricité générée par la technologie utilisée avec le Thorium sera nettement moins chère que l’électricité issue de la technologie nucléaire actuelle. Les facteurs qui contribuent à un profil de coût moins élevé sont :

  • une construction simplifiée, y compris l’absence de systèmes de sécurité coûteux,
  • une construction modulaire,
  • une manutention simplifiée du combustible,
  • une meilleure efficacité énergétique,
  • la possibilité de procédés supplémentaires rendus possibles par la température de fonctionnement élevée.

Toutefois, il faut également tenir compte des constructions supplémentaires liées aux composants propres au système, comme le système de traitement du sel combustible.

Les réserves en Thorium

Enfin, la performance durable du combustible au thorium est renforcée par le fait qu’il est présent en abondance. On estime que les réserves sont suffisantes pour satisfaire les besoins énergétiques du monde entier pendant des dizaines de milliers d’années.

Évaluation des incidences de l’énergie provenant du Thorium sur l’environnement

Les impacts environnementaux ont été évalués à l’aide des normes largement acceptées en la matière. L’information qui a servi à alimenter l’évaluation a été tirée de la documentation existante sur le sujet, complétée par les commentaires d’experts dans ce domaine. En plus des caractéristiques environnementales classiques comme la contamination de l’air, de l’eau et du sol, les quatre principaux aspects négatifs perçus de l’énergie nucléaire ont été inclus.
Les impacts environnementaux ont ensuite été comparés à ceux du réacteur à eau pressurisée, le type de réacteur le plus courant en exploitation, ainsi qu’à ceux de l’énergie éolienne en mer en tant que référence pour une véritable production d’énergie durable en attribuant des points aux performances environnementales.

Bien qu’il soit clair que le premier se prêterait mieux à la comparaison que le second, on pourrait trouver suffisamment de points communs pour faire une comparaison significative. Lorsque cela n’a pas été possible parce que le vent ne possède tout simplement pas une caractéristique particulière, il a reçu un score parfait de 0 points. En cas de doute quant à l’attribution d’une importance relative à des caractéristiques particulières, le vent a bénéficié du bénéfice du doute pour éviter de brosser un tableau trop rose des options nucléaires.
Alors que l’énergie éolienne s’est avérée être l’option la plus durable sur le plan environnemental, comme prévu, avec 32 points d’impact sur l’environnement, la technologie au Thorium penche davantage vers l’énergie éolienne offshore dans le spectre des impacts environnementaux avec 73 points d’impact que vers l’énergie nucléaire classique, qui était responsable de 126 points.

Le Thorium est-il l’énergie durable de l’avenir ?

On ne peut déterminer avec certitude si la pratique confirmera les performances exceptionnelles de cette technologie jusqu’à présent qu’en poursuivant les recherches et en testant les prototypes sur la base de résultats favorables.

Si les principaux arguments contre l’énergie nucléaire en tant que source d’énergie durable sont les quatre principales questions de sécurité des réacteurs, de stockage des déchets, de prolifération des armes et de coûts, comment classer un réacteur nucléaire qui est sûr, qui a un profil de déchets considérablement amélioré, qui est très résistant à la prolifération et peut produire de l’électricité à moindre coût ?

Ce que nous avons appris jusqu’à présent au sujet de cette technologie est une bonne raison de poursuivre. Si les attentes actuelles se révèlent fausses, nous pouvons choisir une autre à ce moment-là.

 

2018-10-21T14:59:15+00:00