Dans la quête d’une entreprise pour relancer l’énergie nucléaire américaine

PIKETON, Ohio — En appuyant sur quelques boutons, les responsables de l’administration Biden et le PDG de la société de combustible nucléaire Centrus Energy ont marqué la première nouvelle production nationale d’enrichissement d’uranium sur le sol américain en 70 ans.

L’ouverture de l’usine American Centrifuge de l’entreprise ici ce mois-ci, en présence de plus de 100 dirigeants syndicaux, partisans de l’industrie nucléaire et politiciens, a été saluée comme une étape importante pour l’avenir de l’énergie nucléaire américaine, qui peut aider à lutter contre le changement climatique, à renforcer la sécurité nationale et à créer des milliers d’emplois syndiqués.

« C’est un moment de fierté et de promesse pour la nation », a déclaré Daniel Poneman, PDG de Centrus, ancien secrétaire adjoint au ministère de l’Énergie. Cette technologie pourrait aider les États-Unis, qui ont inventé l’enrichissement de l’uranium, à retrouver leur « indépendance nucléaire perdue,  » il ajouta.

Selon Centrus et ses partisans, l’avenir de l’industrie américaine est également en jeu, car l’usine est la seule installation autorisée par la Commission de réglementation nucléaire à produire ce que l’on appelle de l’uranium faiblement enrichi à haute teneur, ou HALEU. Ce combustible, dont la chaîne d’approvisionnement est actuellement dominée par la Russie, devrait alimenter la prochaine génération de réacteurs américains.

Mais la réalisation de la vision de Centrus ne réside pas dans le projet de démonstration présenté ce jour-là, mais dans la construction de « milliers de machines supplémentaires » capables de produire des tonnes de combustible nucléaire, a déclaré Poneman. Et cela ne se fera pas rapidement et nécessitera des milliards de dollars supplémentaires en dollars fédéraux – un point qui, selon les critiques de l’industrie nucléaire, ne devrait pas être perdu.

Parmi les sceptiques se trouve Edwin Lyman, de l’Union of Concerned Scientists, qui affirme que l’industrie nucléaire a une longue histoire de promesses excessives et de résultats insuffisants. Ce que certains à Washington considèrent comme un nouvel élan en faveur du nucléaire comme solution climatique, il le voit comme une campagne de relations publiques visant à exploiter « des sommes massives de financement gouvernemental ».

« Les fondamentaux ne sont pas vraiment là », a déclaré Lyman lors d’une interview. « Ils essaient de créer une demande de toutes pièces. Et je ne pense pas que cela va bien se terminer.

Malgré tout, nombreux sont ceux qui fondent de grands espoirs sur une renaissance du nucléaire. Plus de 20 entreprises américaines développent des réacteurs nucléaires avancés, dont beaucoup nécessiteront HALEU.

L’uranium naturel est composé de moins de 1 pour cent d’U235, l’isotope capable de soutenir une réaction nucléaire, et l’uranium faiblement enrichi a une concentration de près de 5 pour cent. HALEU est enrichi à près de 20 % d’U235, ce qui reste bien en dessous du niveau de 90 % d’uranium de qualité militaire, mais suffisamment dense en énergie pour que seulement 3 cuillères à soupe équivalent à une vie d’énergie pour les consommateurs américains.

Le ministère de l’Énergie estime que plus de 40 tonnes de combustible seront nécessaires avant la fin de la décennie, avec des quantités supplémentaires chaque année, pour déployer une nouvelle flotte de réacteurs afin d’aider à atteindre l’objectif du président Joe Biden de 100 % de carbone. électricité gratuite d’ici 2035.

Mais avant que Centrus, dont le siège est à Bethesda, dans le Maryland, puisse se développer, elle a besoin de clients. En attendant, les dirigeants de l’entreprise ne peuvent que réfléchir à ce qui pourrait arriver.

« Alors que nous nous dirigeons vers l’expansion, la question est : qu’est-ce que cette expansion ? a déclaré Jeff Cooper, directeur de l’ingénierie de Centrus et vétéran de l’entreprise depuis 20 ans, qui a informé les visiteurs du potentiel de l’usine American Centrifuge.

L’usine, de taille égale à celle du Pentagone, fait partie d’un complexe beaucoup plus vaste connu sous le nom d’usine de diffusion gazeuse de Portsmouth, un site choisi au début des années 1950 pour l’enrichissement de l’uranium, initialement pour soutenir le programme d’armes nucléaires du pays.

C’est à l’intérieur du bâtiment caverneux X-3001, avec sa structure en acier et ses sols en béton, que Centrus aspire à se développer pour produire du HALEU pour une flotte de réacteurs avancés ainsi que pour produire de l’uranium faiblement enrichi qui est utilisé comme matière première. Un autre bâtiment de taille égale se trouve juste au-delà de l’un des murs.

À l’intérieur du bâtiment, maintenu à une température tropicale de 90 degrés Fahrenheit, se trouve une rangée de 16 tubes blancs minces, hauts chacun de quatre étages – une « cascade » de centrifugeuses qui ont commencé à produire les 20 premiers kilogrammes d’HALEU.

Un contrat avec le DOE prévoit que Centrus augmentera ce volume à 900 kilogrammes par an pour aider à soutenir les démonstrations de nouveaux réacteurs.

Bill Gates, la Russie et la loi climatique

Aujourd’hui, les volumes commerciaux de HALEU sont produits exclusivement par des gouvernements étrangers appartenant à des États. La domination russe dans l’industrie était préoccupante pour les responsables américains avant même l’invasion de l’Ukraine par Vladimir Poutine.

TerraPower, le développeur nucléaire avancé soutenu par Bill Gates, a déclaré en décembre que la date de démarrage de son réacteur Natrium dans le sud-ouest du Wyoming avait été repoussée de 2028 en raison du manque de disponibilité de combustible. L’entreprise avait initialement prévu de s’approvisionner en carburant russe, mais elle a abandonné ce projet après l’invasion.

Les chercheurs et l’industrie nucléaire affirment que relancer une chaîne d’approvisionnement nationale est le dilemme classique de l’œuf et de la poule.

L’engagement de milliards de dollars dans une flotte de nouveaux réacteurs repose, entre autres choses, sur un approvisionnement fiable en combustible, mais le fournisseur de combustible Centrus, qui a signé des protocoles d’accord avec des sociétés de réacteurs avancés telles que TerraPower et Oklo, a besoin d’engagements de la part de ses clients. .

« Les fournisseurs ne disposent pas encore d’un signal clair du marché quant au calendrier et au volume de la demande, ils n’ont donc pas la capacité de prendre une décision d’investissement », Nima Ashkeboussi, directrice principale de la sûreté des combustibles et des radiations. à l’Institut de l’énergie nucléaire, a déclaré dans une interview. « Donc, c’est beaucoup d’attente et de voir. »

Dans le cadre du protocole d’accord avec Oklo, basé à Santa Clara, en Californie, par exemple, le combustible de l’usine Centrus de Piketon alimenterait deux usines Oklo situées à proximité sur une autre parcelle de l’ancienne usine de diffusion gazeuse du DOE de Portsmouth, qui produirait 30 mégawatts d’électricité et 50 mégawatts. MW de chaleur.

Les longs délais de livraison sur les deux fronts ne font que compliquer le dilemme et ajouter à l’urgence. Selon Centrus, il faudra 42 mois après réception de la commande pour construire une cascade commerciale de 120 centrifugeuses.

« Vous parlez de près de quatre ans avant que vous puissiez obtenir une production significative de cette installation », a déclaré Ashkeboussi. « Et tu dois commencer ça aujourd’hui. Lorsque ces (nouveaux) réacteurs seront prêts à fonctionner, nous voulons nous assurer qu’ils disposent de combustible.»

Alan Ahn, chercheur principal au groupe de réflexion Third Way, fait partie de ceux qui pensent que la seule vraie solution est le gouvernement fédéral, qui pourrait intervenir en tant qu’intermédiaire, acheteur de la production commerciale initiale d’HALEU, offrant ainsi une certitude de marché à Centrus. et les entreprises cherchant à déployer des réacteurs de nouvelle génération.

Mais les 700 millions de dollars prévus pour la production de HALEU dans la loi sur la réduction de l’inflation ne seront pas suffisants. Third Way estime que 2 à 3,5 milliards de dollars de crédits initiaux sont nécessaires pour garantir des contrats pluriannuels avec les enrichisseurs d’uranium et pour stimuler les investissements dans de nouvelles capacités.

« Il faut vraiment que le gouvernement fédéral intervienne et joue ce rôle en tant que premier acheteur ou premier acheteur de ce matériau », a déclaré Ahn.

La source de financement potentiel n’est pas encore claire, pas plus que la date à laquelle le Congrès pourrait agir dans un contexte de chaos autour de la direction de la Chambre et d’Israël. Il existe un certain soutien bipartisan à Capitol Hill pour stimuler la production nationale de HALEU, notamment par le biais d’un projet de loi présenté le mois dernier par le représentant Bob Latta (Républicain de l’Ohio) et le leader démocrate adjoint Jim Clyburn de Caroline du Sud.

Histoire du DOE

Ce n’est pas la première fois que Centrus ou son prédécesseur, US Enrichment Corp. (USEC), ont besoin de financement pour relancer la production nationale de combustible nucléaire. En fait, l’origine de l’entreprise remonte au moment où elle a été scindée par le gouvernement sous l’administration Reagan.

En 2009, le DOE a refusé une garantie de prêt de 2 milliards de dollars pour une usine d’enrichissement d’uranium à Piketon destinée à produire du combustible nucléaire, invoquant des problèmes « techniques ». L’USEC, criblée de dettes, demanderait la protection du chapitre 11 contre les faillites quelques années plus tard.

L’entreprise est sortie de la faillite sous le nom de Centrus. Mais après des années de manœuvres pour sauver le projet américain de centrifugeuse à Piketon, l’administration Obama s’en est retirée en 2015 – une décision critiquée par la délégation du Congrès de l’Ohio.

Mais beaucoup de choses ont changé depuis, a déclaré Ahn, notamment une dynamique autour du rôle de l’énergie nucléaire pour aider le pays à atteindre ses objectifs climatiques, tant aux États-Unis que dans le monde.

Politiquement également, il y a plus de soutien à l’énergie nucléaire parmi les démocrates au Congrès, a-t-il déclaré, comme en témoigne cet été l’adoption par 96 voix contre 3 de la loi sur la sécurité du combustible nucléaire du sénateur John Barrasso (à droite) au Sénat. L’amendement, qui fait partie du projet de loi sur la défense de 2024, ordonne au DOE de donner la priorité à l’augmentation de la production nationale d’uranium enrichi pour les réacteurs existants et d’accélérer la disponibilité du HALEU pour les réacteurs avancés.

Enfin, il y a la question de la sécurité nationale, qui n’a fait que prendre de l’ampleur au cours de la dernière année et demie.

Pourtant, l’industrie nucléaire est également confrontée aux mêmes critiques et préoccupations qui la harcèlent depuis des décennies, notamment une histoire de retards et de dépassements de coûts, des promesses non tenues qui ont tourmenté l’industrie nucléaire depuis sa création jusqu’au plus récent réacteur construit aux États-Unis. Plant Vogtle de Southern Co. en Géorgie.

Lyman de l’UCS a déclaré que la nouvelle génération de réacteurs de moins de 300 MW qui nécessiteront un nouveau combustible « exotique » ne résoudra pas les problèmes de coûts de l’industrie nucléaire. Bien qu’elles aient des coûts d’investissement inférieurs à ceux des grandes centrales et soient donc plus abordables pour les services publics, elles ne sont pas plus économiques, a-t-il déclaré.

En fin de compte, a déclaré Lyman, il faudra plus qu’un simple investissement initial de la part du gouvernement fédéral pour mettre en place un nouveau cycle du combustible nucléaire au point d’attirer suffisamment de capitaux privés pour être autonome.

« Il faudra un effort long, soutenu et cohérent », a-t-il déclaré.

Mais pour Poneman, les partenariats gouvernementaux qui ont soutenu chaque installation d’enrichissement jamais construite « peuvent également soutenir celle-ci ».

« Lorsque l’industrie verra le gouvernement intervenir, il le fera et fournira le carnet de commandes qui soutiendra l’entreprise et nous permettra de lever des capitaux privés pour correspondre à l’investissement public », a-t-il déclaré.

Correction: Une version précédente de cette histoire avait mal identifié le titre de Daniel Poneman et indiqué de manière erronée depuis combien de temps une usine d’enrichissement d’uranium avait été construite aux États-Unis.