Enterrer des réacteurs à 1,6 km sous terre pour diviser leur coût par 5 : le projet fou de Deep Fission

Une part importante du coût des réacteurs nucléaires vient de la taille des infrastructures qui y sont associées. Il faut des millions de tonnes de béton armé pour répondre à plusieurs besoins : créer une installation capable de résister à une pression parfois proche de 160 bars (soit 160 fois la pression atmosphérique), et rendre cette installation résistante à tout type de dégradation extérieure : événements climatiques, attentats, explosion, etc.

En lançant l’entreprise Deep Fission Inc., un père et sa fille (le physicien Richard A. Muller et Liz Muller, directrice générale) ont l’ambition d’utiliser les caractéristiques naturelles du sous-sol pour limiter les infrastructures de génie civil.

Sur le papier, l’idée est simple : forer un puits de 1,6 km de profondeur, le remplir d’eau, puis y introduire un réacteur à eau pressurisée. À cette profondeur, les conditions de pression sont idéales pour faire fonctionner un réacteur de ce type. De plus, l’environnement rocheux jouerait un rôle de protection contre d’éventuels aléas.

Dans ce projet, le réacteur de Deep Fission enfoui sous terre affiche une puissance de 15 mégawatts électriques (MWe). Son refroidissement serait assuré de manière passive, par un phénomène de convection par une boucle de liquide située dans le puits au-dessus du réacteur. En regroupant une centaine de ces réacteurs sur un même site, Deep Fission vise une puissance totale pouvant atteindre 1 500 MWe (1,5 GWe).

Des technologies éprouvées, mais des défis à relever

Deep Fission estime que son concept permettrait un coût 80 % moins élevé que les centrales nucléaires traditionnelles. Ce faible coût théorique s’explique par l’utilisation de briques technologiques largement éprouvées, à savoir :

• Le réacteur nucléaire à eau pressurisée, qui équipe presque tout le parc nucléaire français,
• Le forage profond, largement utilisée par l’industrie pétrolière et gazière,
• Les technologies d’échanges de chaleur que l’on retrouve dans le secteur de la géothermie.

Sur le papier, Deep Fission promet aussi une électricité bon marché, entre 5 et 7 cents le kilowattheure selon sa directrice générale Elizabeth Muller, soit l’un des tarifs les plus bas du marché.

Le recours à ces technologies permettrait un déploiement plus rapide. Pour autant, de nombreux obstacles sont encore à surmonter avant de prétendre à un déploiement commercial. D’abord, la surveillance et la maintenance d’un réacteur situé à 1,6 km de profondeur restent inédites, ce qui pourrait poser problème d’un point de vue logistique et technique.

En parallèle, le chargement du combustible devrait se faire en surface, nécessitant de remonter le réacteur à chaque fois. Pour finir, des questions se posent autour de la gestion et la protection des nappes phréatiques environnantes.

Pour l’heure, Deep Fission continue d’avancer. Après avoir levé environ 122 millions de dollars (près de 110 millions d’euros) au total, dont 30 millions lors de son entrée en Bourse cette année, la startup vient de tester son système de descente et de remontée du caisson de ses futurs réacteurs grandeur nature.

L’entreprise vise surtout les centres de données, très gourmands en électricité avec l’essor de l’intelligence artificielle. Elle a signé un partenariat avec Endeavour Energy pour co-développer 2 gigawatts d’énergie nucléaire, avec de premiers réacteurs attendus autour de 2029.

Ces essais grandeur nature se déroulent à Parsons, dans le Kansas, où Deep Fission a lancé le forage de trois puits destinés à récolter les données géologiques et hydrologiques du site avant toute démonstration nucléaire.