Comment l’impression 3D contribuera-t-elle à la construction d’une centrale nucléaire ?

L’impression 3D semble ne connaître aucune limite. Cette année, elle a fait sa grande entrée dans le secteur de l’énergie nucléaire. Non, on n’en est pas encore arrivée à l’impression d’une centrale entière, mais la technologie participe désormais à sa construction.

Le secteur énergétique se prépare à faire face à un boom de la demande électrique dans les années à venir. Une hausse qui sera portée par l’électrification massive des usages et la multiplication des centres de données. Si l’approvisionnement devra être suffisant pour répondre à tous les besoins, encore faudra-t-il que l’électricité soit décarbonée. D’où le fort intérêt pour les renouvelables, mais surtout aussi pour le nucléaire, dont les Américains cherchent à accélérer la construction grâce à l’impression 3D.

Dans le Tennessee, au sein du Laboratoire national d’Oak Ridge, le Centre de démonstration de fabrication (ou MDF pour Manufacturing demonstration facility) du Département américain de l’énergie expérimente la production de moules imprimés en 3D. Habituellement réalisés en acier ou en bois, ces moules sont ici en polymère, et serviront à façonner les parois en béton qui isoleront la cuve d’un réacteur nucléaire.

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Bientôt des moules imprimés en 3D pour le projet Hermes

L’équipe a déjà réalisé plusieurs prototypes de moules qui ont servi à ériger une colonne en béton. Ces modèles seront soumis à des tests avant de donner naissance à une version grandeur nature, destinée au réacteur de démonstration de faible puissance Hermes, actuellement en construction à Oak Ridge. Développé par l’entreprise Kairos Power, ce réacteur utilisera le fameux combustible avancé appelé TRISO (Tristructural isotropic) associé à du sel fondu. Un réacteur qui ne fonctionne donc pas à l’eau légère, et c’est le premier de ce type qui a obtenu une autorisation de construction aux États-Unis ces cinquante dernières années.

En se tournant vers l’impression 3D, l’équipe espère réduire les coûts et accélérer la production. Selon le MDF, grâce à l’utilisation des moules composites, la construction de la structure en béton est passée de quelques semaines à seulement quelques jours. Les besoins en bois ont également été réduits de 75 %. De plus, les formes obtenues sont beaucoup plus précises. « Nous démontrons que le futur de la construction nucléaire n’a pas à ressembler au passé », se félicite Ryan Dehoff, directeur du MDF dans un communiqué. Reste à savoir si cette technologie parviendra à s’imposer durablement dans le secteur.