Une mini-centrale nucléaire sous-marine en 2017 ?

Selon l’Agence Internationale de l’Énergie Atomique (AIEA), 68 pays considèrent ou ont exprimé leur intérêt pour l’adoption du nucléaire comme source d’approvisionnement énergétique. Actuellement, l’offre nucléaire civile actuelle ne répond toutefois pas toujours aux besoins :

• de certains Etats primo-accédants au nucléaire civil ;
• des pays en développement à faible consommation électrique par habitant, dotés d’un réseau électrique de faible capacité ;
• de certaines zones spécifiques (îles, presqu’îles et régions) de pays développés qui ont besoin de compenser des déficits énergétiques.

C’est pourquoi l’AIEA apporte son soutien au développement des centrales nucléaires transportables. Il existe ainsi un marché pour les unités de production d’énergie nucléaire de petite puissance (inférieure à 300 MWe) qui pourraient atteindre 200 unités dans les vingt ans à venir, à condition qu’une offre compétitive émerge. Dans ce contexte, la France qui maîtrise l’ensemble des technologies nucléaires, n’est pas restée inactive. Ainsi, AREVA a lancé un programme d’étude de petits réacteurs de 100 MWe, destiné à évaluer l’intérêt de développer un tel produit. De son côté, après plus de deux ans d’études, DCNS innove avec le concept Flexblue, une unité immergée de production d’énergie nucléaire de petite puissance (50 à 250 MWe) qui s’adresse aux pays disposant de façades maritimes.

Une chaudière dérivée de celle des sous-marins nucléaires

Acheminé sur site par des navires spéciaux de même nature que ceux actuellement employés pour le déploiement des plateformes off-shore, Flexblue, de forme cylindrique (12 à 15 mètres de diamètre et une centaine de mètres de long pour une masse de 12 000 tonnes), serait ancré dans un environnement sous-marin stable par 60 à 100 mètres de fond et à quelques kilomètres des côtes. Des câbles sous-marins achemineraient l’électricité produite par Flexblue vers la côte, et un système de ballasts permettrait le déplacement vertical aisé de Flexblue dans les phases d’installation, d’entretien et, en fin de vie, de démantèlement.

Chaque unité de production d’énergie Flexblue comprend une petite chaudière nucléaire, un groupe turbo-alternateur, une usine électrique et des systèmes auxiliaires. Elle permettrait d’alimenter une zone de 100 000 à 1 000 000 habitants (en première analyse), selon la puissance de l’unité Flexblue et le niveau de vie de la population servie (industries incluses).

Flexblue intégrerait des modèles de chaudière dérivés de celles utilisées dans les sous-marins à propulsion nucléaire. Ces chaudières, conçues et réalisées sous maîtrise d’œuvre d’AREVA-TA (anciennement Technicatome) avec le Commissariat à l’Énergie Atomique et aux énergies alternatives (CEA) et DCNS, ont fait la preuve de leur fiabilité et de leur sûreté. Par rapport aux chaudières de sous-marins, les spécifications de la chaudière de Flexblue seraient adaptées puisqu’il s’agirait de produire de l’énergie électrique et non de répondre aux besoins de manœuvrabilité d’un navire. La modularité intrinsèque de Flexblue lui permettrait ultérieurement d’intégrer différents types de chaudières nucléaires de petite puissance, amenées à être développées.

Un design standardisé permettant d’optimiser coûts et délais

L’objectif de DCNS est que le Flexblue puisse être télé-opéré depuis la terre. Toutefois, chaque unité Flexblue serait dotée en interne d’un poste de commande permettant à une équipe arrivée en mini-submersible de piloter à bord des phases-clés, telles que le démarrage et les opérations de maintenance nécessaires. La maintenance de Flexblue s’appuierait sur des processus éprouvés, mis en œuvre depuis de nombreuses années par DCNS pour les navires militaires.

L’un des atouts majeurs de la solution Flexblue reposerait sur son design standardisé et largement indépendant du site d’implantation final, à la différence des centrales nucléaires terrestres dont le génie civil doit s’adapter au site d’installation. Chaque unité Flexblue serait fabriquée, assemblée et testée sous maîtrise d’œuvre de DCNS en usine et en chantier naval. Grâce aux processus optimisés de construction en chantier naval (par modules, sur berceaux…), les coûts et les délais de construction seraient optimisés, tout en garantissant un très haut niveau de qualité. Selon des processus éprouvés, les différents éléments et équipements de l’unité Flexblue seraient fabriqués dans les sites de DCNS et de ses partenaires, puis assemblés par DCNS.

Deux ans pour valider le projet

Les unités Flexblue seraient conçues de manière à bénéficier d’un niveau de sûreté conforme aux normes mondiales les plus exigeantes, équivalent à celui des centrales nucléaires terrestres de troisième génération. Le cœur du réacteur des Flexblue, à l’instar de celui des sous-marins à propulsion nucléaire actuellement en activité, serait confiné, rendant impossible tout contact entre les éléments nucléaires et le milieu marin.

Comme dans les centrales nucléaires terrestres, le cœur du réacteur serait protégé par trois barrières : dans le cas de Flexblue, la gaine du combustible, le circuit primaire et la coque. L’immersion procurerait une source de refroidissement infinie et naturelle, ne requérant aucune énergie pour fonctionner. Par ailleurs, l’immersion présenterait toutes les garanties de sûreté et de sécurité. Des dispositifs de sécurité adaptés (maillage en acier…) protégeraient Flexblue contre d’éventuelles agressions humaines.

EDF et AREVA ont manifesté leur intérêt pour le caractère modulaire et standardisé du concept Flexblue. DCNS, en partenariat avec AREVA, EDF et le CEA, va engager une nouvelle phase de développement de son concept Flexblue qui, pendant deux ans, approfondira notamment les thèmes suivants :

• options techniques et industrielles du concept ;
• marché potentiel ;
• conditions de la compétitivité économique de ce type d’unité par rapport à d’autres sources de production d’énergie ;
• problématique de la lutte contre la prolifération ;
• spécificité, eu égard à la sûreté et à la sécurité, d’installations immergées en démontrant un niveau de sûreté homogène avec celui des réacteurs de troisième génération.

Si les résultats des études de validation se révèlent positifs, un prototype pourrait être expérimenté au large des côtes françaises en 2016 ou 2017.