La Fondation de la flotte nucléaire du Canada

Le programme d'énergie nucléaire du Canada repose sur une technologie unique : le réacteur CANDU. CANDU représente le CANada Deuterium Uranium, un réacteur à eau lourde pressurisé conçu pour utiliser du combustible naturel à l'uranium sans avoir besoin d'enrichissement. Ce choix fondamental a façonné le paysage énergétique du pays depuis plus de six décennies, fournissant un flux constant d'énergie sans carbone à des millions de foyers et d'entreprises.

En 2022, les réacteurs nucléaires ont fourni environ 15 % de l'électricité totale du pays, mais plus critiquement, ils ont représenté près de 60 % de la production de l'Ontario, une province qui a déjà éliminé l'électricité au charbon. Partout au pays, des provinces comme le Nouveau-Brunswick dépendent également d'unités CANDU pour une part importante de leur énergie propre; Point Lepreau, par exemple, fournit environ un tiers de l'électricité du Nouveau-Brunswick à partir d'une seule unité CANDU 660 MW.

Contrairement aux réacteurs à eau pressurisée construits ailleurs, la technologie CANDU utilise une conception horizontale de canaux de combustible et une eau lourde à la fois comme modérateur et comme fluide de refroidissement, ce qui donne une économie de neutrons si efficace que l'uranium non enrichi peut soutenir une réaction en chaîne. L'avantage pratique de la politique climatique est considérable : le Canada évite à la fois les émissions de la production de fossiles et les processus d'enrichissement à forte intensité énergétique qui alimentent les réacteurs à eau légère classiques.

Co-avantages pour l'électricité et la santé publique à faible teneur en carbone

L'avantage climatique d'un réacteur CANDU commence par ses émissions opérationnelles presque nulles.Après avoir tenu compte de tout le cycle de vie – construction, extraction, fabrication de combustible et déclassement – l'énergie nucléaire produit environ 12 grammes d'équivalent CO2 par kilowatt-heure. Ce chiffre est comparable à celui du vent et est nettement inférieur à celui des systèmes photovoltaïques solaires, et il est de un à deux ordres de grandeur en dessous des centrales à cycle combiné au gaz naturel.

L'élimination progressive du charbon en Ontario, achevée en 2014, offre une démonstration réelle.Les centrales nucléaires de Bruce Power et Darlington, ainsi que l'usine Pickering, ont comblé le vide laissé par les unités de charbon à volets.Les émissions de gaz à effet de serre du secteur de l'électricité de l'Ontario ont chuté d'environ 40 mégatonnes en 2000 à moins de 4 mégatonnes en 2018. Cette baisse rapide, l'une des plus importantes réductions de gaz à effet de serre en Amérique du Nord, a été rendue possible par les réacteurs CANDU fonctionnant à pleine capacité alors que les portefeuilles de sources renouvelables étaient encore en expansion.

En Saskatchewan et en Alberta, deux provinces qui dépendent actuellement du charbon et du gaz naturel, les décideurs évaluent maintenant le potentiel des petits réacteurs modulaires (RSM) qui sont issus de l'expertise CANDU. Ces conceptions prévoient un avenir où les centrales nucléaires, grandes et petites, fournissent de la chaleur et de l'énergie non émettrices et expéditables pour les systèmes de chauffage urbain et les procédés industriels comme l'extraction du bitume et l'extraction de potasse – des secteurs difficiles à éliminer qui sont essentiels à l'économie canadienne, mais qui ont du mal à décarboner avec les énergies renouvelables seulement.

L'eau lourde et l'avantage de ravitaillement en énergie

Le modérateur d'eau lourde d'un réacteur CANDU ne permet pas seulement le combustible naturel à l'uranium, mais il crée une flexibilité opérationnelle qui soutient directement les objectifs climatiques. Comme le modérateur et le liquide de refroidissement sont séparés, le réacteur peut être alimenté en carburant à pleine puissance. Deux machines robotisées de ravitaillement, une à chaque extrémité d'un canal de combustible, insèrent des faisceaux de carburant frais tandis que les réacteurs épuisés sont poussés du côté opposé. Il n'est pas nécessaire de procéder à de longs arrêts tous les 18 à 24 mois, comme l'exigent les réacteurs à eau légère typiques.

Dans une perspective climatique, chaque heure où une unité CANDU fonctionne déplace la production de fossiles qui serait autrement appelée. Lorsque la vitesse du vent ou la production solaire s'estompe, les centrales nucléaires demeurent stables. La combinaison de la charge de base CANDU avec l'expansion de la capacité éolienne et solaire n'est pas une rivalité, mais un partenariat stratégique : le nucléaire gère la base de la courbe de demande, tandis que les énergies renouvelables réduisent le besoin de gaz naturel dans les bandes intermédiaires et les bandes de pointe.

Prolongation et remise en état de la vie : Maximiser la flotte existante

Le Canada ne part pas de zéro. Le pays compte une flotte de 19 réacteurs CANDU exploités à quatre sites – Bruce A et B, Darlington, Pickering et Point Lepreau – qui représentent une capacité combinée d'environ 13,6 gigawatts. La maintenance de ces unités par la rénovation de la mi-vie est un pilier central de la stratégie climatique nationale. Le projet de remise en état Darlington, entrepris par Ontario Power Generation, est un point de repère pour les révisions nucléaires complexes.

Ce projet, qui est presque terminé avec un solide bilan en matière de sécurité et de budget, a prouvé que les réacteurs CANDU peuvent être modernisés à des coûts prévisibles.La rénovation de six unités de Bruce Power a débuté en 2020 et devrait étendre ses activités aux années 2060. Ensemble, ces initiatives permettent d'obtenir environ 6 300 mégawatts de capacité de charge de base zéro carbone pendant des décennies – capacité qui, autrement, devrait être remplacée par de nouvelles centrales au gaz naturel ou par de grandes surconstructions d'énergies renouvelables avec stockage.

Le bilan climatique est énorme. Combiné, les rénovations de Darlington et Bruce devraient éviter plus de 200 millions de tonnes d'émissions de CO2 au cours de la durée de vie prolongée, en supposant qu'elles déplacent un mélange de gaz et de charbon. Cela équivaut à environ six ans à retirer chaque voiture au Canada de la route. La Commission canadienne de sûreté nucléaire maintient une surveillance rigoureuse, en veillant à ce que les programmes de gestion du vieillissement et les marges de sûreté sismique modernes respectent ou dépassent les normes actuelles.

Innovations dans le cycle du combustible et gestion des déchets

L'approche du Canada est ancrée dans un plan à long terme de l'Organisation de gestion des déchets nucléaires (OMMN), qui fait progresser un dépôt géologique profond dans une communauté hôte volontaire. Après des décennies de recherche, le projet a réduit son attention à deux zones d'implantation en Ontario, soit la région d'Ignace et la région de la Nation d'Ojibway du lac Wabigoon. Le dépôt isolera les faisceaux de combustible usés de plus de 500 mètres souterrains dans des roches cristallines stables, assurant ainsi qu'aucun rejet nocif dans l'environnement sur des échelles géologiques.

Les réacteurs CANDU offrent des avantages uniques pour le cycle du combustible qui pourraient réduire les déchets et extraire plus d'énergie.Comme la conception est efficace sur le plan des neutrons, elle peut fonctionner avec un mélange de combustibles, y compris de l'uranium récupéré provenant du combustible du réacteur à eau légère retransformé, du thorium et, éventuellement, du combustible usé directement.Les recherches menées par les Laboratoires nucléaires canadiens ont démontré la faisabilité de cycles de combustible avancés comme le DUPIC (Utilisation directe du combustible usé à partir de la RPD Dans CANDU), qui doubleraient en fait l'énergie extraite du combustible nucléaire tout en réduisant les volumes de déchets.

La capacité de brûler de l'uranium naturel réduit également la dépendance à l'égard des installations d'enrichissement, une considération géopolitique qui s'harmonise avec les ambitions du Canada en matière d'énergie propre. Alors que les pays s'efforcent de sécuriser les chaînes d'approvisionnement à faible teneur en carbone, les industries nationales de l'extraction et de la fabrication de combustibles d'uranium – centrées en Saskatchewan et en Ontario – bénéficient d'une logistique transparente et courte qui réduit l'empreinte carbone du cycle de vie.

Les petits réacteurs modulaires et la prochaine génération de CANDU

Le plan d'action du gouvernement sur les réacteurs CANDU, publié en 2020, définit la technologie CANDU comme une base pour les projets de prochaine génération. Le concept CANDU SMR, conçu au Canada, appelé parfois EC6 ou Avancé CANDU Reactor (ACR)-1000, comprend des systèmes de sécurité passive, des constructions simplifiées et la flexibilité d'utilisation de divers combustibles. Ces unités, dont les capacités varient de 300 à 700 mégawatts, pourraient être déployées dans des provinces qui n'ont pas d'infrastructure nucléaire, comme la Saskatchewan ou l'Alberta, fournissant de la chaleur à haute température pour les procédés industriels.

Une idée encore plus transformatrice est le mariage possible des modèles CANDU avec des réacteurs à sel fondu ou refroidis à l'hélium qui fonctionnent à des températures plus élevées.À de telles températures, la chaleur nucléaire peut conduire à des processus thermochimiques pour produire de l'hydrogène propre, des combustibles synthétiques et des matières premières pour l'industrie chimique.Pour le Canada, où se trouvent de vastes installations de sables bitumineux et l'industrie lourde, la capacité d'approvisionnement en hydrogène propre à partir de l'énergie nucléaire pourrait être la pièce manquante dans un puzzle net-zéro.Une étude de Ressources naturelles Canada suggère que l'hydrogène produit par le nucléaire pourrait réduire les émissions de raffinage du pétrole de 15 mégatonnes par an d'ici 2050, tout en créant un nouveau produit d'exportation.

En Saskatchewan, la SaskPower évalue un RSM basé sur CANDU pour un déploiement potentiel au milieu des années 20, avec l'appui de l'équipe de développement de la génération d'énergie de l'Ontario. Les leçons tirées de décennies d'exploitation du RSM – y compris des chaînes d'approvisionnement robustes, la fabrication de combustibles domestiques et une expérience en matière de réglementation – sont mises à profit dans ces nouvelles conceptions.

Dimensions économiques et de la main-d'œuvre

Le secteur nucléaire soutient environ 76 000 emplois directs et indirects dans l'ensemble du pays, de l'exploitation minière de l'uranium dans le nord de la Saskatchewan à l'ingénierie et à la fabrication en Ontario. Le programme Bruce Power Life-Extension soutient à lui seul 22 000 emplois chaque année et injecte des milliards de dollars dans l'économie provinciale. À mesure que le monde s'oriente vers des chaînes d'approvisionnement à faible teneur en carbone, les industries canadiennes alimentées par l'électricité CANDU ont un avantage concurrentiel sur les marchés soucieux du carbone.

De plus, les projets de rénovation créent une nouvelle génération de métiers et d'ingénieurs qualifiés, dont beaucoup proviennent de collectivités autochtones et d'autres groupes traditionnellement sous-représentés.L'organisation de gestion des déchets nucléaires, fondée sur le principe du consentement libre, préalable et éclairé, a favorisé des partenariats avec les Premières nations qui vont bien au-delà des quotas d'approvisionnement.

Les pays qui souhaitent éliminer progressivement le charbon, comme la Pologne, la Roumanie et l'Argentine, ont signé des accords avec des entreprises canadiennes pour explorer la technologie CANDU. En exportant des technologies nucléaires propres et fiables, le Canada peut aider d'autres pays à plier leurs propres courbes d'émissions tout en renforçant les chaînes d'approvisionnement nationales. L'Association nucléaire mondiale note que les réacteurs CANDU sont particulièrement attrayants pour les pays qui cherchent à obtenir l'indépendance énergétique sans établir d'installations d'enrichissement.

Politique et soutien public : Ancrer le nucléaire au Canada

L'architecture climatique du gouvernement fédéral, ancrée par la Loi canadienne sur la responsabilité en matière d'émissions de gaz à effet de serre[, reconnaît que l'énergie nucléaire est un pilier clé. Le budget fédéral de 2023 prévoyait des incitatifs fiscaux importants pour les technologies d'énergie propre, y compris le nucléaire. Le Règlement sur l'électricité propre, qui est en voie d'achèvement, exigera que toute production d'électricité soit nulle d'ici 2035.

L'opinion publique, une fois qu'elle a pu se déplacer régulièrement. Un sondage effectué en 2023 par l'Association nucléaire canadienne a révélé que 57 p. 100 des Canadiens soutiennent l'énergie nucléaire dans le cadre de la solution climatique, en hausse par rapport à 44 p. 100 cinq ans plus tôt. En Ontario, où les avantages sont les plus visibles, le soutien dépasse 70 p. 100. Cette licence sociale croissante repose sur l'excellence opérationnelle : les stations CANDU ont conservé un dossier de sécurité exemplaire, sans accidents graves dans l'histoire de la technologie.

Les provinces conservent leur autorité sur la production d'électricité et les politiques divergentes illustrent les enjeux.L'Ontario, Phase II de la rénovation de Darlington et la poursuite des RMR sur le site de Darlington montrent qu'une province mise fortement sur le nucléaire pour favoriser le climat et la croissance économique. Par contre, les provinces sans nucléaire – comme l'Alberta et la Saskatchewan – comptent actuellement sur les combustibles fossiles pour la majeure partie de leur énergie.

Résilience climatique et fiabilité du réseau

Au-delà de la réduction des émissions, les réacteurs CANDU contribuent à la résilience climatique en fournissant une énergie stable pendant les phénomènes météorologiques extrêmes. Au cours du dôme thermique de 2021 en Colombie-Britannique et des feux de forêt de 2023 dans les Territoires du Nord-Ouest, la production hydroélectrique a diminué en raison des risques de sécheresse et d'évacuation, tandis que les centrales CANDU dans les régions non touchées ont continué d'être exploitées à pleine capacité. En Ontario, les stations Bruce Power et Darlington ont maintenu leur production pendant la tempête de verglas de janvier 2024 qui a détruit les lignes de transmission et les éoliennes, contribuant à stabiliser le réseau.

Comment la technologie CANDU s'intègre dans la mosaïque de décarbonisation plus large

Les réacteurs CANDU complètent les technologies d'hydroélectricité, d'éolien, d'énergie solaire et de stockage émergentes dans un réseau résilient. Québec Les barrages hydroélectriques massifs fournissent déjà de l'électricité propre, mais même cette province explore le nucléaire comme moyen de répondre à la demande maximale hivernale sans construire de nouveaux barrages. La Colombie-Britannique, avec sa riche ressource hydroélectrique, évalue également les RMS pour les collectivités éloignées et la chaleur industrielle.

L'Institut mondial de la sécurité de l'eau de l'Université de la Saskatchewan a récemment modélisé une grille nette nulle pour les Prairies qui combine le vent, l'énergie solaire et un SMR CANDU. Les résultats, publiés en 2022, ont montré que l'ajout d'un seul SMR de 300 mégawatts a réduit le stockage de batteries requis de plus de 40 pour cent et réduit les coûts totaux du système de 15 pour cent par rapport à un scénario de déploiement renouvelable seulement.

Enfin, la décarbonisation profonde de la chaleur demeure une frontière où les produits CANDU peuvent exceller.Les systèmes énergétiques des districts de Toronto et de Saskatoon évaluent la chaleur nucléaire à basse température des RMS pour remplacer les chaudières au gaz naturel.Université Tech de l'OntarioLe Laboratoire de recherche sur l'énergie propre a démontré la faisabilité d'un couplage d'un petit réacteur CANDU-6 à une usine de dessalement et à un électrolyzeur à hydrogène, montrant comment une unité nucléaire peut simultanément fournir de l'électricité, de l'eau douce et du combustible à zéro émission.

La voie à suivre : maintenir l'élan

Les objectifs climatiques du Canada figurent parmi les plus ambitieux au monde : une réduction de 40 à 45 pour cent des émissions en deçà des niveaux de 2005 d'ici 2030 et de zéro pour 2050. Les réacteurs CANDU, en prolongeant la durée de vie des unités existantes et en jetant les bases d'une nouvelle génération de conceptions avancées, offrent une voie éprouvée et pratique pour atteindre ces objectifs.

Les autorités réglementaires, l'industrie et les collectivités autochtones travaillent maintenant ensemble à l'élaboration d'une feuille de route pour un parc de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parcs de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de parc de

Le réacteur CANDU, né de l'ingéniosité canadienne au milieu du XXe siècle, est devenu une solution climatique du XXIe siècle. Sa capacité à fournir une énergie massive, fiable et sans carbone tout en créant des emplois et en favorisant la souveraineté énergétique en fait un atout irremplaçable.

Pour plus de renseignements sur l'énergie nucléaire au Canada, consultez le Association nucléaire canadienne et pour connaître les dernières informations sur les développements de la RSM, consultez Plan d'action canadien de la RSM.