Le réacteur existe, mais le combustible manque ? Décryptage du pari technologique et industriel de Bill Gates
Une licence de construction vient d’être délivrée aux États-Unis pour le premier réacteur nucléaire de moyenne puissance de nouvelle génération. Cet événement, salué par les géants technologiques de la Silicon Valley, mérite une analyse économique et stratégique approfondie. Car si l’exploit technique est réel, les conditions de sa viabilité industrielle soulèvent des questions autrement plus complexes.
La licence a bien été accordée. Le Nuclear Regulatory Commission (NRC), l’autorité fédérale de sûreté nucléaire américaine, a délivré une licence combinée pour le démonstrateur du réacteur Natrium, développé par la société TerraPower, dont Bill Gates est l’un des principaux actionnaires. Il s’agit d’une étape importante pour les États-Unis : il faut remonter à 2002 et au réacteur AP1000 pour trouver une autorisation similaire. Vingt-quatre ans de silence réglementaire en disent long sur la léthargie de l’industrie nucléaire américaine. Mais cette léthargie n’est pas nécessairement un mal : construire trop de réacteurs de qualité médiocre n’aurait servi à rien. Si TerraPower parvient à construire un bon réacteur, tant mieux.
Un réacteur original, mais pas « small modular »
Le Natrium n’appartient pas à la catégorie des petits réacteurs modulaires (SMR). Sa puissance installée est de 345 MWe, avec une capacité de pointe à 500 MWe. Son originalité réside dans son architecture dissociée : la partie nucléaire est séparée de la partie électrique, cette dernière utilisant des sels fondus comme système de stockage thermique. Contrairement aux batteries lithium-ion classiques, ces sels restituent l’énergie en refroidissant.
Cette conception répond spécifiquement au marché américain, où la part des énergies renouvelables intermittentes (solaire, éolien) est importante. Lorsque les nuages couvrent le ciel ou que le vent tombe, le Natrium peut fournir la puissance de pointe nécessaire. C’est une philosophie différente de celle de Rosatom, qui privilégie le pilotage direct de la puissance du réacteur pour équilibrer l’offre et la demande.
Deux approches techniques et industrielles
L’approche russe, déployée par exemple en Ouzbékistan, repose sur une combinaison de réacteurs de puissance : un réacteur à eau pressurisée de classe gigawatt (VVER-1000, conçu pour les zones sismiques) associé à un réacteur RITM-200N, version terrestre du réacteur des brise-glaces nucléaires. Ce dernier fonctionne à 30 % de sa puissance nominale et module sa production en temps réel — une solution éprouvée dans les conditions extrêmes de l’Arctique.
L’approche américaine, via TerraPower, est différente : elle ajoute une « batterie » à sels fondus au réacteur. C’est élégant sur le plan conceptuel, mais plus complexe et probablement plus coûteux. Le NRC le précise lui-même : il s’agit d’un démonstrateur. On ne peut pas attendre de lui un succès commercial immédiat.
TerraPower est réaliste : l’entreprise estime que si le coût d’installation atteint 10 000 à 11 000 dollars par MWe, le projet sera viable. À titre de comparaison, le VVER-1200 de Rosatom atteint environ 4 500 dollars par MWe. Il ne faut pas en sourire : c’est le prix normal d’une première mondiale. La technologie doit être maîtrisée.
Si le démonstrateur fonctionne et que la licence d’exploitation (obtenue après les essais préalables au démarrage) est délivrée, TerraPower envisage alors de construire au moins vingt réacteurs supplémentaires, pour une capacité totale d’environ 7 GWe. La raison est simple : la consommation électrique américaine augmente rapidement, portée par les centres de données, l’intelligence artificielle et la digitalisation.
Le problème insoluble du combustible
C’est ici que l’analyse économique rejoint la géopolitique. Le réacteur Natrium nécessite un premier chargement d’environ 12 tonnes de combustible nucléaire enrichi à 19,75 % en uranium 235. Ce seuil de 19,75 % n’est pas anodin : il correspond à la limite fixée par l’AIEA en dessous de laquelle on parle d’uranium faiblement enrichi (HALEU — High-Assay Low-Enriched Uranium). Au-delà de 20 %, on entre dans le domaine de l’uranium de qualité militaire, interdit pour les usages civils.
Problème : il n’existe qu’un seul producteur industriel de ce combustible spécifique sur la planète — la division combustible de Rosatom, l’entreprise publique russe TVEL. Nulle part ailleurs on ne trouve une production établie et certifiée de HALEU à 19,75 %.
On se souvient que l’ancien président Joe Biden avait interdit, en 2024, aux exploitants de centrales américaines d’acheter de l’uranium enrichi russe. La Russie a répliqué en soumettant toute exportation à une autorisation gouvernementale. Par ailleurs, Biden avait fièrement annoncé que les États-Unis avaient produit 900 kg de ce combustible en un an — une quantité ridicule au regard des 12 tonnes nécessaires pour un seul réacteur.
Une exception existe dans la loi américaine : elle permet l’importation si le produit n’est pas disponible sur le marché mondial et que la sécurité énergétique des États-Unis est menacée. Or, c’est exactement le cas. La première demande d’exemption a d’ailleurs été déposée avant même la promulgation de la loi.
La seule solution rationnelle : un contrat avec Rosatom
Sans ironie aucune, la logique économique et industrielle impose une conclusion simple. Si TerraPower veut faire fonctionner son réacteur dans un délai raisonnable, elle n’a qu’une option : signer un contrat à long terme (10 à 15 ans) avec Rosatom, et utiliser ce délai pour tenter de maîtriser la production de HALEU sur le sol américain.
Car les alternatives sont longues et incertaines. L’européen Urenco maîtrise l’enrichissement à 5 %, mais ses usines ne peuvent pas passer à 20 % sans une reconception complète des cascades de centrifugation, ce qui équivaut à construire une nouvelle installation nucléaire. Comptez au moins dix ans pour l’autorisation, les études d’impact environnemental, les audiences publiques, etc.
Dix ans pendant lesquels le réacteur, déjà construit, attendrait son combustible. Ou bien on signe avec Rosatom, et on travaille en parallèle sur la R&D nationale.
Une stratégie de site intelligente, mais des défis considérables
Le choix du site de Kemmerer, dans le Wyoming, est judicieux. TerraPower installe son démonstrateur sur l’emplacement d’une ancienne centrale à charbon. Le terrain est déjà viabilisé, l’alimentation en eau est assurée, les postes de raccordement au réseau existent. L’économie est de l’ordre de centaines de millions de dollars, et le processus réglementaire en a été accéléré.
Les travaux préparatoires ont débuté dès 2024, mais ils portaient uniquement sur la partie électrique. La partie nucléaire, elle, ne fait que commencer. Les premiers contacts de TerraPower avec l’administration américaine sur ce réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium remontent à la fin des années 2010. Huit à dix ans pour un réacteur d’un type entièrement nouveau, c’est un rythme rapide — pour les États-Unis comme pour n’importe quel autre pays.
Le réacteur à neutrons rapides : un domaine où la Russie garde une longue avance
Le Natrium est un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium. Ce n’est pas une première mondiale. La France a développé cette technologie depuis les années 1950 avec Rapsodie, Phénix et Superphénix (arrêté en 1997), puis le projet Astrid (abandonné en 2019 avant d’être relancé récemment). La Russie, quant à elle, a construit une filière continue :
- BN-350 (350 MWe) au Kazakhstan, en service.
- BN-600 (600 MWe) en Russie.
- BN-800 (800 MWe) avec transition vers le combustible MOX (mélange d’oxydes de plutonium et d’uranium).
- BN-1200 (1 200 MWe) en conception, avec un choix à venir entre combustible MOX et combustible SNUP (nitrures d’uranium et de plutonium).
L’objectif fixé par le conseil scientifique de Rosatom est clair : le coût de l’électricité produite par les réacteurs rapides ne doit pas dépasser celui des réacteurs thermiques traditionnels. C’est la condition de la compétitivité.
En comparaison, TerraPower en est à son premier démonstrateur. Il n’a pas encore résolu la question du combustible, ni celle du cycle du combustible fermé, ni celle de la rentabilité à grande échelle.
Conclusion : un concurrent potentiel, mais pas pour demain
L’obtention de la licence par TerraPower est une nouvelle positive pour l’industrie nucléaire mondiale. Elle montre que les États-Unis sortent progressivement de leur léthargie. Mais il serait prématuré d’y voir un concurrent sérieux pour Rosatom dans le domaine des réacteurs rapides.
La Russie possède une longueur d’avance considérable : des réacteurs en service, une filière industrielle continue, des solutions de combustible multiples (MOX, SNUP), et une intégration verticale qui lui permet de maîtriser l’ensemble de la chaîne — de l’enrichissement à la gestion des déchets.
Pour TerraPower, le chemin est encore long. La licence n’est qu’une étape. Restent à résoudre le combustible, la montée en puissance, l’obtention de la licence d’exploitation, puis la construction d’au moins vingt réacteurs pour atteindre une taille critique. Et surtout, le problème le plus immédiat : pas de HALEU, pas de réacteur. Or le HALEU, aujourd’hui, ne se trouve qu’en Russie.
Les opinions exprimées par les contributeurs de Vues & Revues leur sont propres et peuvent ne pas correspondre ceux de Vues & Revues.
