Dans un contexte de tensions géopolitiques croissantes et de crise climatique, l’énergie nucléaire est devenue un élément indispensable du mix énergétique mondial, les avancées technologiques dans la conception et l’exploitation des réacteurs étant appelées à transformer l’industrie nucléaire. En tant que source fiable de production d’électricité à long terme, l’énergie nucléaire est devenue une option attrayante pour renforcer la sécurité énergétique de nombreux pays. En 2023, la COP28 a pour la première fois officiellement reconnu l’énergie nucléaire comme une partie de la solution pour atténuer les effets du changement climatique. La déclaration finale, approuvée à l’unanimité par 198 délégations présentes à la conférence, a appelé à « accélérer les technologies à zéro émission et à faibles émissions », y compris l’énergie nucléaire, pour parvenir à « des réductions profondes, rapides et durables des émissions de gaz à effet de serre ». Par ailleurs, 22 dirigeants mondiaux ont signé une déclaration visant à tripler la capacité de l’énergie nucléaire d’ici 2050.
Lors du premier Sommet mondial sur l’énergie nucléaire qui s’est tenu à Bruxelles en mars 2024, coprésidé par l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) et la Belgique, plus de 30 pays et l’Union européenne se sont engagés à développer l’énergie nucléaire pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles.
Selon l’AIEA, 441 réacteurs nucléaires sont actuellement installés dans 32 pays, avec une capacité de production de plus de 395 GWe, contribuant à environ 10 % du mix énergétique mondial. 59 nouveaux réacteurs sont en construction dans le monde. Rafael Grossi, directeur général de l’AIEA, a attribué le changement d’attitude mondial à l’égard de l’énergie nucléaire à la prise de conscience croissante qu’elle doit faire partie de toute solution visant à atténuer les émissions de carbone. Compte tenu de l’importance de l’énergie nucléaire pour atteindre les objectifs climatiques, l’AIEA a lancé en 2022 son initiative Atoms4NetZero qui prône l’augmentation de la part de l’énergie nucléaire dans la réalisation de l’objectif de zéro émission nette d’ici 2050. L’initiative vise à exploiter pleinement le potentiel de la technologie nucléaire pour faciliter la décarbonisation des systèmes énergétiques mondiaux.
Outre les menaces climatiques, les avancées technologiques dans le domaine nucléaire suscitent également l’intérêt pour l’énergie nucléaire. Les technologies nouvelles et émergentes, qui ont un effet disruptif positif, sont prêtes à transformer les modes de production d’énergie nucléaire actuels. Des conceptions de réacteurs innovantes telles que les petits réacteurs modulaires (SMR) et les réacteurs modulaires avancés (AMR) avec des combustibles et des fluides de refroidissement alternatifs devraient rendre la production d’énergie nucléaire future plus rapide, plus sûre, tout en étant plus efficace, plus rentable et plus respectueuse de l’environnement.
La technologie SMR est la principale tendance dans la conception des centrales nucléaires (NPP). Comparées aux grandes centrales nucléaires traditionnelles, les SMR sont des unités de production d'énergie compactes et relativement plus simples, avec une capacité allant jusqu'à 300 MWe. Les SMR peuvent être fabriqués par fabrication de modules, ce qui implique la construction de composants et de systèmes de réacteur hors site dans des installations de fabrication, contrairement à la construction sur site sur mesure des centrales nucléaires conventionnelles. Les microréacteurs, une sous-catégorie de SMR, avec des capacités de production d'électricité allant de 1 à 10 MWe, offrent des solutions énergétiques viables aux zones et sites éloignés tels que les centres de données, les campus universitaires, les établissements de santé et les bases militaires. Dans l'ensemble, les SMR sont flexibles en termes d'investissement et d'exploitation, tout en étant plus faciles à gérer en termes de sécurité. Les sites de centrales au charbon déclassées, par exemple, peuvent convenir aux installations SMR.
La majorité des réacteurs actuels utilisent de l’uranium enrichi ou du plutonium comme combustible, compacté dans le cœur du réacteur et entouré d’eau sous pression comme liquide de refroidissement. Les réacteurs autonomes visent à remplacer l’eau par du sel fondu, des métaux liquides comme le plomb et le sodium, voire des gaz comme l’hélium comme liquides de refroidissement. Les liquides de refroidissement alternatifs utilisent moins de combustible, ont des propriétés de sécurité améliorées et peuvent fonctionner sous une pression plus faible. En général, les liquides de refroidissement alternatifs fonctionnent bien avec des options de combustible alternatives. Le TRISO (combustible à particules isotropes tristructurelles) et le HALEU (uranium faiblement enrichi à haut dosage) sont des choix de combustible alternatifs courants offrant une efficacité, des cycles de fonctionnement plus longs, une production d’énergie plus importante et des avantages en matière de sécurité. La production de HALEU est particulièrement vitale pour le développement des SMR. Actuellement, la Russie et la Chine sont les seuls producteurs à grande échelle de HALEU. En 2023, le ministère américain de l’Énergie a lancé le programme de disponibilité de HALEU avec un investissement de 700 millions USD dans la chaîne d’approvisionnement nationale sécurisée de ce combustible.
Au niveau mondial, la Chine et la Russie sont des leaders dans le domaine de la technologie des SMR. La centrale nucléaire flottante Akademik Lomonosov de Russie est la première centrale nucléaire flottante au monde. Amarrée dans la ville portuaire arctique de Pevek, la centrale produit de l'électricité à l'aide de deux SMR, chacun d'une capacité d'environ 35 MWe, alimentant environ 200 000 personnes. La Chine exploite le seul SMR commercial terrestre au monde. Les États-Unis tentent de rattraper la Chine et la Russie dans le domaine de la technologie des SMR. D'autres pays, dont le Canada, l'Argentine et la Corée du Sud, sont également engagés dans la construction et l'octroi de licences de SMR.
Candidatures au Pakistan
Dans le contexte pakistanais, les SMR pourraient apporter une solution pratique aux défis liés à la construction de grandes centrales nucléaires et au problème des pertes de lignes en proposant des solutions localisées. En plus de réduire les coûts d’investissement élevés liés à la mise en place de centrales nucléaires traditionnelles, les SMR peuvent constituer une source fiable d’approvisionnement en électricité dans les zones reculées du Pakistan.
Le Centre d’études sur les technologies émergentes des réacteurs (CERT) de l’Institut pakistanais d’ingénierie et de sciences appliquées (PIEAS) mène des recherches sur les conceptions et technologies avancées de réacteurs, en particulier les SMR. Lors de sa visite au Pakistan en février 2023, Rafael Grossi, le directeur général de l’AIEA, a reconnu que le Pakistan dispose des capacités techniques et d’ingénierie nécessaires à la construction de nouvelles centrales nucléaires, notamment de SMR.
Le Pakistan et la Chine, qui coopèrent depuis longtemps dans le domaine de la production d’énergie nucléaire, ont un potentiel de collaboration important dans le domaine de la technologie des SMR. La Chine est le seul pays au monde à coopérer avec le Pakistan dans le domaine de l’énergie nucléaire. Les six centrales nucléaires, produisant actuellement environ 3 530 MWe, ont été établies au Pakistan en collaboration avec la Chine. Le partenariat entre le Pakistan et la Chine dans les technologies nucléaires émergentes pourrait faciliter la mise en œuvre de la Vision 2050 de l’énergie nucléaire du Pakistan, qui vise à produire 44 000 MWe d’énergie nucléaire d’ici 2050. Certaines des 32 centrales nucléaires envisagées dans la Vision 2050 pourraient être remplacées par des SMR plus faciles à construire et à faible coût sur divers sites à travers le pays.
Malgré l’importance croissante de l’énergie nucléaire, le financement des projets nucléaires reste un défi pour les pays en développement, dont le Pakistan. C’est pourquoi, lors d’une récente réunion avec des responsables de la Banque mondiale, Rafael Grossi a appelé les banques multilatérales de développement et les institutions financières internationales à contribuer au financement du nucléaire dans les pays en développement. Pourtant, il est peu probable que les institutions financières internationales financent les centrales nucléaires pakistanaises, car elles n’ont pas encore obtenu la dérogation accordée par le Groupe des fournisseurs nucléaires à l’Inde en 2008.
Compte tenu des politiques discriminatoires de l’Occident, afin de mettre en œuvre sa Vision de l’énergie nucléaire 2050, en plus de renforcer davantage la collaboration avec la Chine, y compris le financement de nouvelles centrales nucléaires, le Pakistan devrait donc établir un partenariat public-privé, en particulier pour les SMR.
Iraj Abid est chargé de recherche au Centre d'études stratégiques internationales du Sindh (CISSS).
