Comment les plages indiennes peuvent ouvrir la voie à un avenir nucléaire

L'État indien du Kerala est célèbre pour sa beauté langoureuse, son style de vie décontracté et ses superbes plages. Mais c’est ce qui se cache en dessous qui enthousiasme l’industrie nucléaire du pays. Le Kerala abrite également une quantité massive de thorium, que les scientifiques nucléaires indiens considèrent comme un minéral potentiel pour alimenter un programme énergétique nucléaire local.

En effet, l’Inde possède les plus grands gisements de thorium au monde, les plages dorées d’Odisha, dans l’est de l’Inde, abritant également ce précieux minéral. Ensemble, le Kerala et l'Odisha représentent plus de 70 pour cent du thorium de l'Inde.

La raison de cette agitation est compréhensible : les scientifiques du Département indien de l'énergie atomique (DoAE) considèrent le thorium comme un «source d'énergie pratiquement inépuisable» qui n’émettra pas de gaz à effet de serre.

Le premier prototype de réacteur surgénérateur rapide construit en Inde, la centrale nucléaire de Kalpakkam de 500 mégawatts au Tamil Nadu, qui a subi des tests réussis, offre un aperçu de la manière dont le thorium peut contribuer à alimenter le pays.

Le thorium lui-même ne suffit pas. Il doit être converti en uranium 233 dans un réacteur avant de pouvoir être utilisé comme combustible. Le réacteur de Kalpakkam a démontré que cette conversion est possible.

En 2014, le Département indien de l'énergie atomique (DoAE) affirmait avoir «établi 11,93 millions de tonnes de ressources in situ de monazite (minéral contenant du thorium) » dans six États indiens. Ces réserves contiennent environ 1,07 millions de tonnes de thorium.

Le mois dernier, le Premier ministre indien Narendra Modi a pris le temps de sa campagne électorale pour visiter la centrale électrique de Kalpakkam afin d'assister au « début du chargement du cœur ».

Le chargement réussi du cœur de l'usine constitue un développement de référence pour atteindre La sécurité énergétique nucléaire durable de l'Inde. Une fois opérationnelle, la centrale marquera la deuxième étape cruciale du programme électronucléaire indien en trois étapes. Après le processus de chargement du cœur, le réacteur de Kalpakkam subira sa première approche de criticité, conduisant à la production d'électricité.

Compte tenu des réserves inégales d'uranium de l'Inde et du régime multilatéral important de contrôle des exportations du Nuclear Supply Group concernant la fourniture de matières, d'équipements et de technologies nucléaires, les décideurs politiques travaillent depuis un certain temps sur un objectif à long terme consistant à utiliser le thorium disponible localement.

Bien que le thorium ne soit pas un métal magique ni un combustible nucléaire en soi, il peut cependant être utilisé pour créer un tel carburant.

Les chercheurs conviennent que le thorium-232, « le seul isotope naturel du thorium, est considéré comme « fertile » pour la fission. Mais il faut un « conducteur», comme l’uranium et le plutonium, pour « déclencher et entretenir une réaction en chaîne ». Lorsqu'il est suffisamment irradié, le thorium 232 subit une série de réactions nucléaires. Cela conduit à former de l’uranium 233 qui peut ensuite être «diviser» pour libérer de l’énergie pour alimenter un réacteur nucléaire.

Dans un Déclaration de juin 2019 Au Parlement indien, le gouvernement a déclaré que le ministère de l’Énergie atomique « envisageait l’utilisation des vastes gisements de thorium disponibles dans le pays comme une option à long terme ». Mais cette décision n’était pas entièrement nouvelle. Cela faisait partie d'un ancien plan lié au programme d'énergie nucléaire en trois étapes précédemment présenté par les scientifiques et les responsables du ministère de l'Énergie atomique.

Si l’Inde peut utiliser son thorium, elle le fera grâce à sa dépendance à l’égard du régime incertain de la chaîne d’approvisionnement en uranium.

En termes plus simples, le programme électronucléaire en trois étapes visait à multiplier «disponible au niveau national« ressource fissile grâce à l’utilisation de l’uranium naturel dans les réacteurs à eau lourde sous pression (PHWR), suivie de l’utilisation du plutonium obtenu à partir du combustible usé des PHWR dans les réacteurs surgénérateurs rapides. Suivra une « utilisation à grande échelle du thorium », grâce à l'uranium 233 qui sera « élevé » dans des réacteurs.

Il y a cinq ans, le gouvernement a pris des mesures « en faveur du développement et de la démonstration technologiques » pour finalement mettre en place une « technologie mature » afin que l'utilisation du thorium soit «disponible à temps.»

Alors que l’objectif était l’autosuffisance énergétique nationale, l’Inde est également prise dans une course mondiale liée au thorium qui souligne la géopolitique entourant ce métal « énergétique ».

Dans juin 2023, La Chine a pris des mesures pour délivrer un « permis d’exploitation » pour un « réacteur nucléaire expérimental au thorium à sels fondus ». Ce réacteur, situé dans le désert de Gobi, sera testé dans les prochaines années. Les États-Unis, le Royaume-Uni et le Japon auraient fait preuve d’enthousiasme pour la recherche sur l’application du thorium à l’énergie nucléaire.

Une partie de la détermination indienne à poursuivre une voie nationale en matière d’énergie nucléaire s’explique en partie par l’absence de toute initiative significative de la part des États-Unis en matière de fourniture commerciale de réacteurs nucléaires. Cela peut provenir des précédentes déclarations du gouvernement américain et des fournisseurs.angoisses» même après l’accord sur le nucléaire civil de juillet 2005 qui n’a pas porté beaucoup de fruits pour l’Inde.

La confiance mutuelle entre l’Inde et les États-Unis semble avoir été rétablie en 2023 lorsque l’administration Biden a cherché à commencer «tangiblement consommé » l'accord  » en achevant les négociations sur les ventes de réacteurs nucléaires à l'Inde « .

Cela pourrait donner une impulsion à la collaboration indo-américaine dans le domaine de l’énergie nucléaire en général et au « développement de technologies de petits réacteurs modulaires de nouvelle génération en mode collaboratif » en particulier.

Dans le même temps, un éventuel accord entre l'Inde et la France pour la construction de six nouveaux grands réacteurs sous pression européens à Jaitapur, dans le Maharashtra, n'a pas été conclu. Les négociations avec le fournisseur français Électricité de France se sont arrêtées de manière inattendue en raison de «problèmes non résolus», y compris la responsabilité. Il s'agit des indemnités en cas d'accident.

La coopération nucléaire de l'Inde avec le Canada remonte à plusieurs années. Un accord bilatéral a été signé entre le DoAE et le canadien Cameco en 2015 dans lequel Cameco fournirait 3 220,50 tonnes de «concentré d'uranium » dans le cadre d'un contrat à long terme jusqu'en 2020 pour permettre à l'Inde de répondre à ses besoins énergétiques.

Alors que les gouvernements convenu en février 2018 Pour « élargir la coopération nucléaire civile mutuellement bénéfique en cours », il y a eu peu de progrès tangibles sur le terrain.

Pas plus tard qu'en mars, il a été révélé que la société nationale russe d'énergie atomique, Rosatom, était en négociations avec l'Inde pour une « éventuelle fourniture de technologie » pour le nucléaire. petits réacteurs modulaires, qui peut être construit en quatre ans environ et nécessite une consommation d’eau comparativement moindre.

Le ralentissement des engagements de partenariat des puissances nucléaires occidentales a incité le gouvernement indien à prendre «des efforts soutenus» dans « différents domaines du cycle du combustible du thorium », ce qui était aligné sur « l’autosuffisance » tant évoquée dans les domaines critiques et sensibles.

Les efforts du DoAE visent à élargir les travaux et activités actuels de recherche et de développement liés au thorium à une plus grande échelle et au développement de technologies. Cependant, le utilisation commerciale de thorium à une « échelle significative ne peut commencer que lorsque des réserves abondantes d’uranium 233 ou de plutonium seront disponibles ».

Les chercheurs et scientifiques indiens conviennent qu’il faudra des décennies avant que l’établissement commercial de l’étape du Fast Breeder Reactor (FBR) soit réalisé. Mais certains chercheurs affirment qu’il est « possible d’avancer considérablement » l’étape du thorium si certains processus techniques sont déployés avant que le DoAE ne prenne des mesures pour entrer à grande échelle dans l’étape FBR.

Malgré le retard, les systèmes basés sur le thorium changeront la donne dans la décarbonisation du secteur énergétique indien, en particulier lorsque le pays vise à tripler sa capacité de production d'énergie nucléaire d'ici 2030 pour «répondre au double objectif de sécurité énergétique et de développement durable.»

Même si l'Inde a pris des mesures majeures en matière de recherche sur le thorium et est un partenaire reconnu dans la plupart des forums de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA), elle reste un pays outsider dans d’autres collectifs multilatéraux qui se concentrent sur les systèmes à base de thorium.

L’Inde peut cependant accélérer la mise en place de systèmes et d’un cycle du combustible à base de thorium si elle est en mesure de le faire. tirer parti de ses références en matière de R&D et de non-prolifération dans le cadre des forums internationaux.

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