Nucléaire de 4e génération c’est chose faite en Chine

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Alors qu’EDF n’en finit pas de chercher une solution pour le financement du projet Hinkley Point C en Grande-Bretagne consistant en un EPR pour le moment et peut-être un deuxième EPR et que la même compagnie doit également trouver un autre financement, certes moindre mais tout de même également conséquent, pour racheter la division NP d’Areva, on se demande comment le fleuron énergétique français va pouvoir survivre à toutes ces ponctions. Faire appel aux investisseurs ? Pas question d’autant plus qu’EDF a été exclu du CAC40 en raison de la dépréciation du cours de l’action et que les investisseurs ne se précipiteront certainement pas pour investir dans une entreprise détenue à 80 % par l’Etat français qui ne brille pas par ses qualités de gestionnaire. Augmenter le prix du kW, pas question non plus puisque ce prix est décidé par les ronds de cuir qui sévissent autour des jupons de Ségolène. Parallèlement EDF doit acheter, selon la loi, des kW « renouvelables » hors de prix et les revendre à perte. Le cocktail est tellement défavorable que n’importe quel analyste spécialiste du secteur de l’énergie (dont je ne fais pas partie) peut émettre de sérieux doutes sur la viabilité financière de cette entreprise. Il reste naturellement les contribuables et les factures d’électricité … Au final de sont donc bien Monsieur et Madame Michu qui paieront la gestion étatique catastrophique tant d’EDF que d’Areva.

Force est de constater que la France est maintenant en retard d’une génération, on peut même dire de deux générations, dans le domaine de l’électronucléaire et ce sont les Chinois et les Russes qui ont pris une avance indéniable. La Russie, comme je me suis plu à le rappeler dans ce blog, est le seul pays au monde à développer les surrégénérateurs refroidis avec du sodium, type Super-Phénix, une technologie lamentablement abandonnée par le gouvernement Jospin, mais ce n’est pas tout. La Chine termine la construction de deux unités jumelles pilotes du vrai réacteur nucléaire de quatrième génération, le surrégénérateur à haute température (HTR) avec refroidissement par de l’hélium directement couplé à une turbine fonctionnant selon le type dit de Brayton (voir le lien). Ce type de réacteur pourra « brûler » aussi bien de l’uranium-238 que du thorium et ne s’embarrassera pas des actinides que ne peut pas gérer un réacteur à eau pressurisée comme un EPR car ils seront également fissionnés et serviront de combustible.

Ce type de réacteur présente deux particularités qui constituent des avantages considérables en regard de la complexité de fonctionnement des réacteurs à eau pressurisée. Il n’est pas nécessaire de l’arrêter tous les deux ans pour rechargement avec du combustible neuf. Les modélisations ont montré que ce type d’installation à neutrons rapides peut fonctionner au moins dix ans sans rechargement. De plus le rendement énergétique est considérablement amélioré par rapport à un réacteur de type EPR car le gaz de refroidissement sort du réacteur à la température de 850 degrés. En vertu du principe de Carnot également appelé deuxième principe de la thermodynamique le rendement de la machine tournante permettant de produire in fine de l’électricité est proportionnel à la différence de température entre le fluide entrant et le fluide sortant. Cependant dans une installation mettant en jeu une turbine en circuit fermé type Brayton, ce rendement énergétique est encore amélioré et atteint aisément celui des centrales électriques à gaz naturel, soit environ 60 %, ce qui n’a rien à voir avec le mirifique rendement promis pour un EPR d’environ 37 % si ma mémoire ne me fait pas trop défaut.

Le schéma ci-dessous (Wikipedia) illustre clairement comment fonctionnera une telle installation et il va sans dire que les deux unités de démonstration d’une puissance totale de 210 MW électriques actionnant une seule turbine à gaz en cours de construction sur le site de Shidaowan dans la province de Shandong vont rester dans l’histoire de l’évolution de l’électronucléaire car il s’agit d’une avancée technologique considérable.

800px-Gas-Cooled_Fast_Reactor_Schemata.svg.png

Comme on peut le constater dans la partie droite de l’illustration il s’agit d’un circuit fermé. Deux compresseurs couplés à la turbine renvoient le gaz sous pression et refroidi par deux échangeurs de chaleur vers le réacteur. Il ne s’agit plus d’une application directe du fameux principe de Carnot mais d’une amélioration de ce dernier à l’aide de compresseurs qui divertissent une partie de l’énergie fournie par la turbine pour compresser le fluide, ici de l’hélium qui sera chauffé par le réacteur. Contre-intuitivement ce type d’installation atteint des rendements idéaux tout en maintenant le fluide caloporteur en circuit fermé, ce que requiert un réacteur nucléaire pour éviter tout contamination externe. Le choix de l’hélium qui est un très mauvais capteur de neutrons (contrairement à l’eau) permet de mettre en place ce concept thermodynamique.

On ne peut que constater que la Chine a maintenant une « génération » d’avance dans le domaine du nucléaire civil. Pour preuve un deuxième projet vient de passer avec succès les qualifications préliminaires. Il s’agit de deux installations de 600 MW comportant chacune trois unités de 200 MW et trois turbines Brayton dont la construction a été décidée sur le site de Ruijin dans la province du Jiangxi et programmée pour être couplée au réseau électrique dans le courant de l’année 2021. Ce développement de l’énergie nucléaire de quatrième génération en Chine est le fruit d’une étroite collaboration entre la China Nuclear Engineering Company et l’Université de Tsinghua qui concentre la fine fleur des ingénieurs spécialisés dans ce domaine. CNEC bénéficie d’une grande indépendance vis-à-vis du gouvernement central chinois qui lui a confié le soin de résoudre les problèmes énergétiques du pays en se focalisant sur ces énergies nouvelles qui n’ont rien à voir avec les moulins à vent ou les panneaux solaires.

On ne peut donc que constater avec amertume que la France, encore leader mondial dans le domaine du nucléaire il y a 20 ans, a détruit son tissu industriel en raison d’une gestion étatique déplorable et sans aucune espèce de vision prospective, la recherche et le développement dans ce domaine crucial pour les générations futures ayant tout simplement été oblitérés par des décisions irrationnelles de nature politicienne. C’est un désastre annoncé depuis longtemps et confirmé par l’avènement de ces énergies dites renouvelables imposées par les mouvements « verts » qui aggravent la situation financière d’EDF et la prive de toute latitude pour s’orienter vers l’avenir. À en pleurer !

Source : World Nuclear Association, illustration : cuve du réacteur de Shidaowan, 25 mètres de haut et 700 tonnes, source China Huaneng.

Et aussi : https://en.wikipedia.org/wiki/Closed-cycle_gas_turbine

9 réflexions au sujet de « Nucléaire de 4e génération c’est chose faite en Chine »

  1. Votre conclusion résume fidèlement la situation de la france, quel que soit le domaine. J’ai encore un ami persuadé que nous sommes la 5 eme puissance mondiale alors que nous nous dirigeons droit vers le quart monde.

    Votre billet est pourtant porteur d’espoir !

  2. en fait on a pas 2 génération de retard, mais 3 sur la chine, qui je vous l’accord fait tout sans chercher a savoir ce qui sera le meilleur au minal.
    y compris le solaire et l’éolien (joke).

    la 6e génération nucléaire sera LENR

    si vous comprenez le chinois

    http://chinauspark.com/appUpdata/file/20140925/20140925152226_9375.pdf (il répond plus de france)
    http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:http://chinauspark.com/appUpdata/file/20140925/20140925152226_9375.pdf (pas certain que ca tienne longtemps)
    https://www.lenr-forum.com/forum/index.php/Attachment/421-20140925152226-9375-pdf/ (une copie)

    http://www.icebank.cn/news/detail_2.php?id=113
    http://www.icebank.cn/news/detail_2.php?id=118
    http://www.icebank.cn/news/detail_2.php?id=121
    http://www.chinaembassy.org.nz/eng/zxgx/kjhz/P020140625438128226746.pdf
    http://www.bsscustip.com/newsinfo.aspx?id=846
    http://gd.sina.com.cn/szfinance/cyb/2014-04-21/1207434.html
    http://hebei.sina.com.cn/bd/focus/2013-09-27/08011242.html

    sinon un viel article d’avant les slide de baishishan Technology park
    http://www.e-catworld.com/2014/05/09/tom-darden-involved-in-opening-of-nickel-hydrogen-energy-research-center-in-tianjin-china/

    on est pas foutu si on soutien l’innovation, qu’on évite de toujours surréguler…
    http://www.sifferkoll.se/sifferkoll/wp-content/uploads/2015/06/blackswanascending3.pdf#page=29
    « Countries/regions quick to adopt and promote new technology will do better than
    the ones trying to regulate and delay it.  »

    bon, on est foutus.

    • Je ne crois ni en la fusion froide ni en la fusion « chaude » (ITER). La fusion froide est un artéfact qui n’a jamais été reproduit et qui nie l’extraordinaire force de répulsion des noyaux atomiques chargés positivement. C’est en quelque sorte de la fausse science comme l’est la théorie de l’effet de serre du CO2 qui piétine les lois fondamentales de la thermodynamique.
      Quant à la fusion « chaude » j’aimerais qu’un physicien des matériaux m’explique comment on va arriver à récupérer de l’énergie exploitable à partir de plasma d’une température d’un million de degrés et plus. Pour le HTR il est fait mention d’une température de 850 degrés pour l’hélium en sortie de réacteur. Il s’agit aujourd’hui de la limite technologique pour les matériaux usuellement utilisés pour les pompes, les vannes, les tubulures … Au delà de 1000 degrés apparaissent de sérieuses limitations.
      Enfin pour la fusion chaude j’aimerais savoir comment vont se comporter les matériaux constituant l’intérieur d’ITER et pendant combien de temps ils vont résister aux neutrons produits par la fusion si tant est qu’on y arrive un jour !

      • J’avais entendu que l’utilisation des neutrons rapides ne pouvait se faire qu’avec le sodium liquide. A noter tout de même que dans les centrale UNGG c’était déjà le gaz, l’élément caloporteur.

  3. Cher Monsieur,

    Merci pour cet excellent article, si révélateur de la médiocrité de nos politiques, de leur manque de vision et de leur aveuglement vis-à-vis des idéologies « vertes » et des ridicules énergies intermittentes. Auriez-vous l’amabilité de m’envoyer votre source de base pour cet article, afin que je puisse l’utiliser également pour contrer d’éventuels détracteurs?

    Bien cordialement,

    Istvan Marko

  4. Je serais moins enthousiaste que vous sur les « avancées » que présente ce cycle.

    – Certes, une température de 850°C est un atout par rapport au rendement du cycle vapeur à 70 bars des réacteurs actuels, mais le rendement annoncé de 60% me semble totalement irréaliste (pour mémoire, les turbines à gaz ont un cycle identique à celui-ci, le réacteur nucléaire étant remplacé par une chambre de combustion, et n’atteignent un rendement de l’ordre de 40% qu’avec des températures de l’ordre de 1500°C !)
    – Il s’agit d’après le schéma d’un cycle « direct »: le gaz fatalement contaminé dans le réacteur va se balader dans tout un tas d’échangeurs, de compresseurs et de turbines durant son cycle. Avant une quelconque maintenance, il faudra donc décontaminer tous ces circuits, ce qui prendra … un temps certain ! (Les réacteurs à eau bouillante utilisent eux aussi des cycles directs, mais à des températures bien plus basses d’environ 280°C auxquelles il est bien plus facile de conserver l’étanchéité des gaines de combustibles, et la taille des équipements sur les circuits d’eau est beaucoup beaucoup plus réduite).

    Pour moi, il s’agit avant tout d’un pari risqué. Si ça marche … bravo !

  5. C’est sans compter que la même chine développe tout un programme de réacteur à sel fondu de thorium. Je pense que cette technologie sera l’avenir du nucléaire, pour tout un tas de raison, sureté, rendement, limitation des déchets. La chine a juste les moyens d’explorer toute les solutions, afin d’être sure de ne pas se retrouver sans solution énergétique à moyen terme.

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