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 Pour les réacteurs du futur deux objectifs majeurs peuvent être dégagés : DEVELOPPEMENT DURABLE AMELIORATION DE LA SURETE

Objectifs pour la quatrième génération 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 DEVELOPPEMENT DURABLE : LE CYCLE « IDEAL » ISOGENERATION + TRANSMUTATION + MULTI-RECYCLAGE DECHETS Stockage profond Plutonium + Uranium+ Actinides mineurs Uranium naturel (ou issu du retraitement d’autres combustibles) Re-fabrication du combustible Cycle envisageable dans les réacteurs à neutrons rapides

Objectifs pour la quatrième génération 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 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

Les paramètres à prendre en compte Risque financier Marché de l’énergie Acceptation du public ? Contraintes environnementales 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. People’s Republic of China Russian Confederation

Les systèmes de Génération IV HTR/VHTR : SFR GFR LFR MSR SCWR SFR GFR LFR MSR HTR/VHTR SCWR

Réacteurs en expérimentation, en construction, en projets, études Chine : HTR 10 – 10 MWe – 1998 Projet HTR/VHTR de plus forte puissance SFR : CEFR Japon : HTTR (VHTR) – 30 MWe – 2001 SFR : redémarrage de Monju, projet de SFR de forte puissance (JSFR) Afrique du sud : projet PBMR pour un HTR à boulets – 120 MWe (?) - 2010

Réacteurs en expérimentation, en construction, en projet, études USA : projet NGNP pour un VHTR – INL – 2015/20 ? Russie : BN 800 (SFR) – Projet BREST (LFR) Europe : projet intégré de VHTR « RAPHAEL » 6ème PCRD + programme GCFR France : projets AREVA NP de VHTR (ANTARES) et de SFR industriels CEA : études sur GFR, SFR et soutien pour les HTR/VHTR

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