La startup nucléaire Antares a démarré avec succès son microréacteur Mark 0 en juin, devenant ainsi la première à franchir la ligne d’arrivée dans la course au programme pilote de l’administration Trump (date limite le 4 juillet) pour amener les réacteurs nucléaires de nouvelle génération à un niveau critique.
Une potentielle « deuxième ère nucléaire » se profile à l’horizon aux États-Unis, et une série de projets sont en cours pour alimenter le boom de l’IA. Mais la quasi-totalité de la chaîne d’approvisionnement en combustible nucléaire nord-américaine, depuis l’extraction de l’uranium jusqu’à la production de pastilles de combustible, est terriblement courte, le Congrès interdisant les importations d’uranium enrichi en provenance de Russie, dominante industrielle, en 2028.
AI Hyperscaler a des contrats avec des développeurs d’énergie nucléaire pour des réacteurs à eau légère de nouvelle génération, ainsi que pour de nouveaux petits réacteurs modulaires (SMR) et microréacteurs. Toutefois, elle n’a pas encore investi dans l’extraction et le raffinage de l’uranium nécessaire à la production d’énergie nucléaire. Environ 98 % de l’uranium consommé dans les réacteurs nucléaires américains est importé.
« L’industrie nucléaire connaît une renaissance complète », a déclaré Christo Liebenberg, co-fondateur et président de la start-up d’enrichissement laser de l’uranium LIS Technologies. « Mais le type de réacteur n’a pas d’importance. Tous les réacteurs nécessitent du combustible nucléaire. »
« Ce n’est pas la fin », a déclaré Liebenberg à Fortune. « Cela se répercute sur toute la chaîne d’approvisionnement en combustible depuis l’extraction de l’uranium. Je pense que[les hyperscalers]doivent y travailler de toute urgence car les réacteurs nucléaires ont besoin de combustible. Il est dans leur propre intérêt de commencer à développer cette chaîne d’approvisionnement. »
Déjà, TerraPower, soutenu par Bill Gates, a récemment inauguré sa première centrale nucléaire commerciale en 13 ans dans le Wyoming, et Kairos Power est en train de construire une centrale de démonstration à l’échelle commerciale dans le Tennessee. Une série de centrales nucléaires précédemment fermées dans le Michigan, l’Iowa et la Pennsylvanie devraient également redémarrer, notamment Three Mile Island, qui renaîtra sous le nom de Crane Clean Energy Center pour alimenter les centres de données de Microsoft.
Et ce n’est qu’une extrémité du spectre.
La demande d’électricité aux États-Unis devrait monter en flèche de 50 à 80 % entre 2024 et 2050, selon les prévisions, rendant ainsi les nouvelles sources d’énergie importantes. L’objectif de la Maison Blanche est de quadrupler la capacité nucléaire américaine, la faisant passer d’environ 100 gigawatts aujourd’hui à 400 gigawatts d’ici 2050, soit suffisamment pour alimenter environ 300 millions de foyers (il y a actuellement environ 150 millions de foyers aux États-Unis). Même si ces objectifs s’avèrent irréalistes, une croissance sans précédent est toujours attendue au cours de la prochaine décennie. Et une grande quantité de combustible nucléaire sera consommée.
Pour résumer brièvement la chaîne d’approvisionnement complexe, le minerai d’uranium est extrait et broyé en un concentré appelé yellowcake. Le processus de conversion convertit le yellowcake en gaz pour l’enrichissement, et une étape de déconversion ultérieure ramène l’uranium enrichi à l’état solide pour les pastilles de combustible. En aval, des progrès supplémentaires sont encore nécessaires dans le traitement des déchets nucléaires et le recyclage du combustible.
chaîne d’uranium
La société canadienne Cameco, la plus grande société minière d’uranium d’Amérique du Nord, a déjà prévenu que davantage d’investissements et de contrats à long terme étaient nécessaires pour augmenter les taux d’extraction.
À l’heure actuelle, certaines mines de Cameco sont entreposées parce que personne n’a encore payé l’uranium. Et cela pourrait prendre 15 à 20 ans pour mettre en service une nouvelle mine, a déclaré le président de Cameco, Grant Isaac.
« J’ai commencé à m’inquiéter de plus en plus », a déclaré Isaac à Fortune. « En raison de la demande croissante, nous devons adopter le concept d’articles à long terme et l’appliquer à l’uranium, car il est impossible d’explorer, de découvrir, d’autoriser, de construire et d’exploiter une mine dans le temps nécessaire à la construction d’un réacteur nucléaire. »
Bien qu’il soit optimiste quant à la reprise de la dynamique, il doute que l’offre soit suffisante à temps pour permettre le démarrage de nouvelles usines. Si le calendrier ne fonctionne pas, les prix de l’uranium, et par extension ceux de l’électricité, augmenteront, a-t-il déclaré.
« La demande et tout l’enthousiasme suscité par les nouveaux réacteurs augmentent, mais l’uranium n’est pas encore arrivé jusqu’en amont », a déclaré Isaac. « Je pense que d’ici un an ou deux, d’autres personnes commenceront à y prêter attention. »
Avec des mines en Saskatchewan, au Wyoming, au Nebraska et au Kazakhstan, environ 30 % de la capacité minière d’uranium de Cameco est actuellement fermée, principalement aux États-Unis, a déclaré Isaac.
Les prix de conversion de l’uranium ont également augmenté par rapport à leurs plus bas historiques, mais de nombreuses opérations gérées par Cameco et d’autres raffineurs restent sous-utilisées. « Nous sommes toujours dans une situation où la totalité de la capacité de conversion en Occident n’est pas utilisée parce que les prix de conversion sont très bas et que la production est arrêtée depuis des années », a-t-il déclaré.
En matière d’enrichissement, plusieurs startups envisagent de construire des usines aux États-Unis, dont LIS Technologies. Toutefois, une seule installation d’enrichissement est active en Amérique du Nord. Il s’agit de l’Urenco National Enrichment Facility, basé à Londres et situé à Eunice, au Nouveau-Mexique.
L’installation du Nouveau-Mexique répond à environ un tiers des besoins d’enrichissement des États-Unis, et Urenco a annoncé en juin son intention d’agrandir l’installation et d’augmenter la capacité de production de près de 50 % d’ici 2036.
Cette expansion comprendra la production d’un combustible à l’uranium plus puissant (uranium faiblement enrichi à haute analyse (HALEU)) nécessaire aux réacteurs nucléaires de nouvelle génération pour accueillir des cœurs plus petits.
« Cette expansion renforce notre engagement en faveur d’une chaîne d’approvisionnement en combustible nucléaire américaine résiliente, axée sur la satisfaction des besoins à long terme de nos clients et sur le soutien de la sécurité énergétique des États-Unis grâce aux investissements continus d’Urenco », a déclaré Boris Schucht, PDG d’Urenco, dans un communiqué.
Pourtant, « ce n’est qu’une goutte dans l’océan de ce qui est nécessaire », a déclaré Liebenberg.
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effet d’atout
Même si les États-Unis quadruplaient leur capacité nucléaire, leur capacité actuelle d’enrichissement d’uranium ne répondrait qu’à 7 % de la demande totale. « En fin de compte, nous tous, les riches, devons réussir », a déclaré Liebenberg. « Cela ne devrait pas être une compétition. Le gâteau est assez gros. »
Il a déclaré que le gouvernement fédéral a commencé à augmenter les investissements dans l’enrichissement de l’uranium au niveau national, mais que davantage de soutien et de financement sont nécessaires pour garantir la sécurité énergétique.
Grâce à une technologie d’enrichissement laser de pointe, LIS vise à mettre en service son installation de l’île LIST dans le Tennessee d’ici la fin 2032, rivalisant ainsi avec l’usine d’Urenco au Nouveau-Mexique en termes de capacité de production.
Orano, basée à Paris, a demandé une licence fédérale pour construire une installation d’enrichissement d’uranium de 5 milliards de dollars appelée Projet IKE près d’Oak Ridge, Tennessee. L’entreprise était l’un des trois projets bénéficiant chacun d’une subvention de 900 millions de dollars du ministère de l’Énergie cette année. (Si vous vous demandez pourquoi le Tennessee est si populaire, c’est grâce au Laboratoire national d’Oak Ridge, où se déroule une grande partie de la recherche et du développement nucléaires du pays.)
Centrus Energy et General Matter ont également offert 900 millions de dollars chacun pour des usines d’enrichissement respectivement dans l’Ohio et le Kentucky.
« Le président Trump accélère la relance du secteur de l’énergie nucléaire du pays pour renforcer la sécurité et la prospérité de l’Amérique », a déclaré le secrétaire américain à l’Energie, Chris Wright, dans un communiqué lors de l’annonce du prix.
Consciente des pénuries potentielles d’approvisionnement, l’administration Trump fait également pression pour que les vieux surplus de plutonium de qualité militaire soient disponibles pour être utilisés comme combustible de réacteur.
Les environnementalistes et les critiques de l’énergie nucléaire n’ont pas tardé à dénoncer les risques environnementaux et de sécurité nationale liés au transfert du plutonium de l’époque de la guerre froide à des entreprises privées. Le plutonium destiné aux armes n’existe pas naturellement et est plus radioactif et plus dangereux que l’uranium extrait des mines.
Pourtant, les entreprises choisies pour gérer le plutonium, comme SHINE Technologies, en voient des avantages. « L’accès au combustible est actuellement l’un des problèmes les plus difficiles dans l’industrie des réacteurs avancés et constitue autant un problème de chimie et d’infrastructure qu’un problème de politique », a déclaré Greg Piefer, PDG de SHINE. « Transformer les matériaux excédentaires stockés en combustible pour les réacteurs nucléaires de nouvelle génération est exactement le genre de problème pour lequel nous avons construit SHINE. »
L’énigme de la Russie
Après la fin de la guerre froide, les États-Unis sont devenus de plus en plus dépendants de la Russie pour leurs besoins en uranium et en enrichissement, et les relations entre les deux pays se sont approfondies.
Après la détérioration des relations ces dernières années, notamment après l’invasion de l’Ukraine par la Russie, cette stratégie s’est radicalement inversée. Le temps presse pour que les États-Unis mettent fin à leur dépendance à l’égard de la Russie d’ici 2028.
Le problème est que les entreprises ne savent pas si le calendrier sera respecté ou si un éventuel accord de paix en Ukraine pourrait relancer les liens nucléaires. D’ici 2028, les entreprises bénéficient de dérogations pour continuer à acheter de l’uranium russe, une réalité peu connue en dehors de l’industrie nucléaire. Et cette réalité amène les entreprises à se demander si de nouvelles failles pourraient se créer après le 1er janvier 2028, a déclaré Isaac.
Lorsque la Russie reprendra ses activités, le marché de l’uranium et de ses concentrés deviendra soudainement excédentaire sur le marché mondial, a-t-il déclaré. Aucune entreprise n’investirait dans un tel environnement.
« L’Occident doit faire comprendre clairement que la Russie se retire et que la Russie se retire », a déclaré Isaac. « Cela contribuera à soutenir des investissements substantiels dans la production d’énergie en Occident. »
Bien que les États-Unis aient exporté une grande partie de leur industrie d’extraction et d’enrichissement de l’uranium vers la Russie principalement pour des raisons économiques, cette décision a également réduit le fardeau environnemental des États-Unis, notamment le risque d’inhalation de particules de poussière à proximité des sites miniers et la réduction de l’élimination des déchets radioactifs.
Pendant ce temps, la course à la construction de nouveaux réacteurs nucléaires se poursuit.
Avant que TerraPower ne lance les travaux de la centrale de Kemerer dans le Wyoming, la dernière centrale nucléaire construite aux États-Unis était la centrale nucléaire de deux tranches de Plant Bogle en Géorgie, qui a été achevée plus d’une décennie après le début du projet en 2009.
Le projet Vogtle, visant à construire le réacteur nucléaire à eau légère AP1000 de nouvelle génération de Westinghouse, a été un désastre de près de 35 milliards de dollars en proie à d’énormes dépassements de coûts. Depuis, Cameco a acquis une participation de 49 % dans Westinghouse.
La conception standardisée de l’AP1000 étant considérablement améliorée, l’administration Trump travaille sur un accord pour mettre en service les 10 prochains réacteurs, même si les détails n’ont pas encore été finalisés. Isaac a déclaré que les coûts de construction deviendront moins chers à mesure que davantage de bâtiments seront construits. C’est pourquoi aucune entreprise ne veut être le premier acheteur.
« Notre industrie a très mal réussi à normaliser », a déclaré Isaac de Cameco, arguant que les conceptions sur mesure sont trop coûteuses. « Nous devons apprendre de ce que nous faisons, et historiquement, les pays occidentaux n’ont pas été très doués pour cela. »
C’est pourquoi le modèle de flotte permettra à l’industrie des réacteurs de décoller, a-t-il déclaré. « Cela va redonner confiance aux services publics qui cherchent à construire l’infrastructure. »
