Nucléaire maritime : audace technologique pour le "Zéro Émission" ?

Par Colomban Monnier - Président du Conseil de gestion de la Fondation ENSM

Face aux limites physiques et économiques des e-carburants, une option de rupture fait son chemin dans le débat des experts : le nucléaire civil embarqué de 4ème génération. Ce n'est pas une solution de facilité, mais un défi d'ingénierie de haut vol. Pour les jeunes ingénieurs cherchant à travailler à la frontière de l'innovation, c'est sans doute l'un des secteurs les plus prometteurs des vingt prochaines années, dans lequel les solutions sont loin d’être toutes trouvées.

L'équation est simple mais brutale : les grands navires transocéaniques ont besoin d'une densité énergétique que les batteries ne peuvent offrir[1] et que les e-fuels peineront à fournir en volume suffisant. Le nucléaire semble donc offrir une autonomie quasi illimitée et zéro émission de GES en opération[2]. Mais il ne s'agit pas de copier les chaufferies nucléaires militaires des années 70.

SMR et MSR : la révolution de la sûreté passive

L'innovation majeure réside dans les Petits Réacteurs Nucléaires (PRM)[3] et les réacteurs à sels fondus (RSF)[4]. Ces technologies visent la "sûreté passive" : en cas de défaillance, la gravité et la convection naturelle suffisent à arrêter et refroidir le cœur, sans intervention humaine ni électricité. C'est une rupture totale de paradigme qui rend envisageable leur usage civil, notamment sur des installations mobiles et légères comme les navires.

Pour les ingénieurs en génie atomique, en thermodynamique et en matériaux, les défis sont immenses. Il faut mariniser ces technologies : comment un réacteur à sels fondus se comporte-t-il dans la houle ? Comment concevoir des systèmes résistants à la corrosion marine sur les 30 ans de vie du navire ? Comment intégrer ces modules plug-and-play dans l'architecture d'un porte-conteneurs géant ?

Un nouveau modèle : la batterie nucléaire

De nouveaux modèles économiques, dans lesquels la coque du navire est acheté et sa propulsion louée, sont à développer. On ne parle plus de recharger de l'uranium à bord. Le concept est celui d'une batterie nucléaire scellée, chargée pour 30 ans, que l'on installe à la construction et que l'on retire en fin de vie pour le démantèlement dans des installations spécialisées. Ou bien que l’on installe sur un autre navire à la demande.

Cela ouvre des perspectives de carrière fascinantes pour les officiers de marine. Il ne s'agira pas de devenir des physiciens nucléaires, mais des superviseurs de systèmes énergétiques de très haute technicité. La compétence en gestion de l'énergie nucléaire à bord d’un navire sera sûrement un avantage sur le marché de l'emploi maritime, offrant des niveaux de responsabilité et de rémunération inédits.

Construire le cadre de demain

Bien sûr, les verrous réglementaires et sociétaux sont forts. L'acceptabilité dans les ports et la question des assurances sont centrales. Mais c'est justement là que réside l'opportunité pour les jeunes diplômés en droit maritime, en affaires publiques ou en gestion des risques. Il y a tout un cadre international à inventer pour permettre à ces navires de circuler. Tout comme la sécurisation des approvisionnements en matière première peut rebattre les cartes de la diplomatie et de la géopolitique internationale.

D’un point de vue développement durable, si la propulsion nucléaire permet théoriquement d’éviter la plus grande partie des 3% d’émissions mondiales imputables au maritime, il faut noter que la production de déchet, réduite avec les technologies de réacteurs à sels fondus, reste une problématique majeure. Les conséquences du développement de la filière et de ses infrastructures, très couteuses en béton[5], sont également à prendre en compte. Enfin, l’effet rebond causé par une décarbonation du maritime, pourrait aussi entraîner une nouvelle augmentation massive de la délocalisation.

Le nucléaire maritime n'est pas une utopie, c'est une feuille de route industrielle qui se dessine pour les années 2035-2050. Pour ceux qui se forment aujourd'hui, c'est la perspective de participer à la plus grande révolution de la propulsion depuis le passage de la voile à la vapeur. C’est aussi un domaine qui pose des questions sociétales et environnementales.

[1] Les grands navires sont équipés de batterie pour fonctionner en mode manœuvre, mais pas en route libre.

[2] Voir le rapport Navigating Nuclear Energy in Maritime, du Lloyd’s Register

[3] Dans la littérature, en anglais : Small Modular Reactors (SMR)

[4] Dans la littérature, en anglais : Molten Salt Reactors (MSR)

[5] Le secteur de la production de ciment est responsable de 7% à 8% des émissions mondiales de dioxyde de carbone selon l’Agence Internationale de l’Energie