Les réacteurs au thorium sont-ils l’avenir de l’énergie nucléaire ?

Les réacteurs au thorium sont prometteurs comme alternative à l’uranium dans le secteur de l’énergie nucléaire, mais sont-ils vraiment une option viable?

La demande d’énergie

centrale-nucleaireLes besoins énergétiques mondiaux devraient monter en flèche grâce à la croissance démographique et à l’augmentation de la demande des pays en développement, ce qui rend les réacteurs au thorium de plus en plus attrayants.

Bien que des réacteurs à l’uranium soient construits en grandes quantités partout dans le monde, ces réacteurs ne sont pas sans inconvénients. La fusion nucléaire demeure une préoccupation et l’uranium a une connotation négative en raison de son association avec les armes.

Le thorium, par contre, est considéré par certains comme une option moins dangereuse et plus respectueuse de l’environnement. Comment le thorium joue-t-il un rôle dans l’avenir de l’énergie mondiale ?

Qu’est-ce que le thorium ?

Le thorium est un métal légèrement radioactif qui se trouve dans les roches et les sols. Il est plus abondant dans la nature que l’uranium et est fertile plutôt que fissile, ce qui signifie qu’il peut être transformé en matière fissile par rayonnement. Il est destiné à être utilisé avec des matières fissiles comme le plutonium et l’uranium recyclés.

Malgré ses avantages, l’utilisation du thorium comme source primaire d’énergie nucléaire est un défi. L’Association nucléaire mondiale note qu’il est encore difficile d’extraire l’énergie latente d’une manière rentable et qu’il faudra faire de la recherche sur la technologie de raffinement si l’on veut transformer le thorium en une option énergétique viable.

Malgré ces défis, la question de savoir si les réacteurs au thorium fonctionnent pour la production d’énergie a été résolue en 2013, lorsque la société privée norvégienne Thor Energy a commencé à utiliser le thorium pour produire de l’électricité à son réacteur d’essai Halden en Norvège. « C’est la première étape fondamentale dans l’évolution du thorium « , a déclaré Oystein Asphjell, PDG de Thor Energy, à Reuters à l’époque.

Comment fonctionne le thorium

Le thorium ne peut pas se diviser pour faire une réaction en chaîne nucléaire comme l’uranium. En termes scientifiques, ce n’est pas fissile. Cependant, s’il est bombardé par des neutrons provenant d’un combustible fissile – comme l’uranium 235 ou le plutonium 239 – il est converti en uranium 2333. Le processus crée de l’énergie et est autosuffisant une fois qu’il commence ; la fission de l’uranium-233 transforme plus de thorium à proximité en le même combustible nucléaire.

Les processus sont beaucoup plus complexes, mais cette relation entre le thorium et les matières fissiles sert de base à la technologie des réacteurs au thorium.

Thorium et. uranium

Il est important de comprendre les différences entre l’uranium et le thorium lorsque l’on considère les développements dans le domaine de l’énergie nucléaire. Voici quelques points clés qui les différencient.

Coûts et efficacité

Une des raisons pour lesquelles le thorium est une alternative intéressante à l’uranium est qu’il est moins cher et plus abondant. Le thorium est également utilisé plus efficacement dans le processus de réaction – les apports de thorium sont presque complètement épuisés lors d’une réaction nucléaire, ce qui signifie que les déchets sont réduits au minimum. Cela est particulièrement important compte tenu de la longévité des déchets nucléaires dans l’environnement.
rapport sur l’industrie sans uranium

Armes et sécurité

Les dangers de l’uranium – largement médiatisés à la suite de la catastrophe de Fukushima en 2011 – sont l’une des principales raisons pour lesquelles les experts accordent une attention particulière aux réacteurs au thorium. Comme le thorium n’est pas fissile en soi, les réactions pourraient être arrêtées en cas d’urgence, selon Forbes.

Le thorium est considéré comme un choix important pour la non-prolifération lorsqu’il s’agit d’armes nucléaires, mais il est également important de noter qu’il y a eu des occasions dans l’histoire où des armes nucléaires basées sur le thorium ont explosé. Cela dit, la nature de ces armes les rend difficiles à manipuler et faciles à détecter.

L’utilisation de réacteurs au thorium pourrait permettre à des pays comme l’Iran et la Corée du Nord de bénéficier de l’énergie nucléaire en minimisant les craintes qu’ils développent secrètement des armes nucléaires.

Le thorium et l’uranium ont une relation intéressante en ce sens qu’ils sont complémentaires et concurrents l’un par rapport à l’autre. Le thorium peut être utilisé conjointement avec la production d’énergie nucléaire conventionnelle à base d’uranium, ce qui signifie qu’une industrie florissante du thorium ne rendrait pas nécessairement l’uranium obsolète.

Exploration du thorium

Le thorium est présent en petites quantités dans les sols et les roches partout, et on estime qu’il est environ quatre fois plus abondant que l’uranium. L’Inde détient les plus grandes réserves de thorium au monde, bien que les réserves soient également importantes en Chine, en Australie, aux États-Unis, en Turquie et en Norvège, selon Reuters. Le métal se trouve dans les dépôts de veines épigénétiques, les dépôts à faible teneur et les dépôts de sable noir.

Bien qu’il soit abondant, peu d’entreprises explorent actuellement pour le thorium. En 2014, des projets d’exploration et de développement de terres rares associés au thorium étaient en cours en Australie, au Brésil, au Canada, au Groenland, en Inde, en Russie, en Afrique du Sud, aux États-Unis et au Vietnam. Skyharbour Resources (TSXV : SYH) est une société qui effectue actuellement des travaux d’exploration pour le thorium. Son projet d’uranium et de thorium Falcon Point est situé dans le bassin de l’Athabasca, en Saskatchewan.

Réacteurs au thorium dans l’usine

Comme nous l’avons mentionné, Thor a été le premier à commencer à produire de l’énergie à partir du thorium, mais elle doit maintenant faire face à la concurrence d’entreprises du monde entier. Par exemple, l’Inde s’intéresse à l’énergie nucléaire à base de thorium depuis des décennies, selon l’US Geological Survey. Les concepteurs nucléaires du pays ont conçu un réacteur à eau lourde de pointe qui vise spécifiquement à utiliser le thorium comme combustible.

La Chine est également un acteur majeur dans le développement de réacteurs au thorium. Le pays s’est engagé à dépenser 3,3 milliards de dollars pour deux réacteurs nucléaires au thorium en fusion dans le désert de Gobi. La Chine espère que ces réacteurs seront opérationnels d’ici 2020.

En Indonésie, ThorCon et le gouvernement du pays travaillent au lancement d’un réacteur au thorium à sel fondu qui devrait être opérationnel d’ici 2025.

Thorium Power Canada, en partenariat avec DBI, a conçu des réacteurs au thorium, y compris un réacteur de 10 MW au Chili. Thorium Power Canada estime que le réacteur fournira suffisamment d’énergie pour produire 20 millions de litres par jour à l’usine de dessalement, ce qui équivaut à alimenter 3 500 foyers.

Le défi du thorium

Comme on peut le constater, le thorium est considéré comme une excellente alternative à l’énergie nucléaire depuis des décennies. Il est difficile de croire que les avantages en matière de sécurité et d’efficacité n’ont pas conduit à une utilisation plus populaire des réacteurs au thorium – mais il y a des raisons à cela.

En termes simples, les réacteurs à base de thorium ne sont toujours pas économiquement viables pour la plupart. L’uranium a bénéficié de décennies de recherche, de développement et d’infrastructures grâce à ses doubles applications dans les domaines de l’armement et de l’énergie pendant la guerre froide. Ces recherches ont permis aux pays d’établir des protocoles, des infrastructures et des bases de connaissances qui font de l’énergie à base d’uranium une meilleure option.

Il en résulte qu’au moins pour l’instant, les réacteurs au thorium ont peu de chances de prendre le dessus sur les réacteurs à l’uranium. Il est possible que les réacteurs au thorium pourraient devenir plus dominants à l’avenir, mais beaucoup de travail devra être fait pour en arriver là.