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Utilisateur:JKremona/Brouillon/Jimmy (réacteur)

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Jimmy (réacteur)

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JKremona/Brouillon/Jimmy (réacteur)
Présentation
Type
Génération
IV
Utilisation
Production de chaleur
Statut
en projet
Nombre de réacteurs
En projet : 1
Concepteur
Jimmy Energy
Site web
Caractéristiques
Combustible
Caloporteur
Modérateur
Neutrons
rapides
Puissance thermique
10 ou 20 MWth

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Jimmy est un concept de micro-réacteur nucléaire à fission et de faible puissance (10 ou 20 MWth). De part sa petite taille et faible puissance, il appartient à la catégorie des petits réacteurs modulaires (dit PRM, ou SMR en anglais).

Le réacteur Jimmy est de la filière des réacteurs nucléaires à haute température (ou HTR pour high temperature reactor), et de faite, appartient à la quatrième génération de réacteur nucléaire. Il est développé depuis 2020 par la start-up française Jimmy Energy.

Il s'agit d'un réacteur destiné à la production de chaleur à haute température, afin de décarboner les sites industriels produisant leur chaleur à partir d'énergie fossile (principalement du gaz naturel).

Historique et développement

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Historique

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L'entreprise, dont le nom est tiré du personnage de dessin animé Jimmy Neutron, est crée en par Antoine Guyot et Mathilde Grivet[1],[2],[3]. Cette démarche, née pendant le confinement, résulte d'un double constat : les industriels ont besoin de changer leurs sources de chaleur, mais peu d'alternatives décarbonées rentables existent ; et la fission nucléaire permet de produire de la chaleur décarbonée à bas prix[2],[4].

Développement

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Comme tout projet de réacteur nucléaire en France, le développement des PRM est suivi de manière conjointe par l'ASN et part l'IRSN[5]. Les modalités de dialogue et d’instruction sont divisés en quatre phases[5],[6]:

  1. Suivi prospectif : présentation de l'entreprise et de son projet de réacteur ;
  2. Revue préparatoire : échange d'informations thématiques entre l'entreprise et l'ASN-IRSN ;
  3. Dossier d'option de sureté (DOS) : instruction anticipée des options de sûreté nucléaire retenues (étude du design basique du projet) ;
  4. Demande d'autorisation de création (DAC) : instruction et inspection complète du dossier (étude du design détaillé du projet), en vue d'autoriser la création de l'installation nucléaire de base (INB) nécessaire à la construction de réacteur.

Le PRM Jimmy est le premier à déposer un demande de DOS en France auprès de l'IRSN en (phase 3)[7], et le premier à déposer une DAC auprès de l'ASN en (phase 4)[8],[9].

Jimmy Energy effectue plusieurs levées de fonds : 2,2 millions € auprès d'investisseurs privés en [10], puis 15 millions € auprès d'autres investisseurs privés en [11], et enfin 32 millions € de fonds publics en comme lauréat de l'appel à projets « Réacteurs nucléaires innovants », lancé dans le cadre du programme France 2030[12],[13]. Le versement de cette subvention s’échelonne en fonction des besoins en trésorerie de l'entreprise pour le paiement de ses fournisseurs[14].

Caractéristiques techniques

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Caractéristiques du réacteur Jimmy[1],[15],[16]REF2NEC
Puissance thermique maximale 10 ou 20 MW
Géométrie du cœur Prismatique
Combustible Particules TRISO
uranium moyennement enrichi à 9%, appelé HALEU
Durée de vie 20 ans
Cycle de recharge 10 ans
Modérateur Graphite
Température du cœur ~ 550 °C
Caloporteur du circuit primaire Hélium pressurisé
Pression du circuit primaire 1,5 MPa
Caloporteur du circuit secondaire CO2 pressurisé
Température du circuit secondaire ~ 430 °C
Caloporteur industriel Vapeur d'eau, air chaud, huile industrielle, etc.
Dimension du bâtiment réacteur ~ 20m x 20m x 20m

Deux versions du réacteur Jimmy sont développées : une de 10 MWth et une autre de 20 MWth[16].

Le cœur du réacteur est située dans une « mini-cuve » sous pression à 1,5 MPa et à haute température (environ 550 °C). À l'intérieur se trouve le combustible nucléaire (cf infra) inclus au sein d'un modérateur en graphite. Le fluide du circuit primaire servant de fluide caloporteur est de l'hélium pressurisée, dont la circulation est assurée par un circulateur. Ce fluide primaire transfert sa chaleur au moyen d'un échangeur à un deuxième circuit rempli de CO2 pressurisé (appelé circuit secondaire). Enfin, un deuxième échangeur permet le transfert de chaleur entre le CO2 pressurisé et le fluide que l'industriel désir chauffer (vapeur d'eau, air chaud, huile industrielle, etc.)[15].

Le réacteur est conçu pour une durée d'utilisation de 20 ans, avec une unique recharge de combustible à 10 ans[15]. De part sa faible puissance, le réacteur Jimmy ne nécessite pas de refroidissement actif ou de source d'eau froide à proximité REFNEC

Combustible : particules TRISO

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À la différence des réacteurs à eau pressurisées conventionnels où le combustible est fait de pastilles d'uranium faiblement enrichi à 5%, assemblées en crayon puis en assemblage combustible de 4 mètres de hauteur ; le réacteur Jimmy utilise de l'uranium moyennement enrichi à 9% appelé HALEU (High-Assay Low Enriched Uranium). Cet uranium moyennement enrichi est enrobé dans du carbone et du carbure de silicium pour former des « billes » infra-millimétriques appelées particules TRISO (TRistructural ISOtropic)[17]. Les particules TRISO bénéficie d'un bon retour d'expérience, et sont communément utilisées comme assemblage combustible dans les autres réacteurs nucléaires à haute température à travers le monde. Elles ont l'avantage d'avoir une grande étanchéité ainsi qu'une bonne résistance mécanique jusqu'à des températures de 1 600 °C, ce qui participe à leur conférer une sûreté intrinsèque[17]REF2NEC.

Fabrication

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Jimmy Energy choisi en la ville du Creusot en Saône-et-Loire (lieu historique de l'industrie nucléaire française avec la présence des usines Framatome), pour l'implantation de sa future usine de construction et d'assemblage des composants de la chaudière nucléaire de son réacteur Jimmy[18],[19].

L'entreprise prévoit la création de 300 emplois d'ici 2028. Le chantier sera lancé dès 2024 et un premier bâtiment sera construit en 2025 pour gérer le stockage et l'assemblage des pièces non nucléaires ; puis en 2026 un second bâtiment consacré à l'assemblage des cuves de réacteur ; et enfin en 2028 une usine de production du combustible (particule TRISO)[18]. Le graphite (graphite IG-110 déjà utilisé dans d'autre réacteur VHTR) sera fourni par l'entreprise japonaise Toyo Tanso, leader mondial de la production de graphites techniques isotropes[20].

Une fois les composants construits, le réacteur est assemblé sur le site de l'industriel dans un bâtiment d'une vingtaine de mètres de coté et de hauteur[9].

Projets de PRM Jimmy dans le monde

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Site de la coopérative Cristal Union à Bazancourt

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Jimmy Energy annonce en un premier contact avec la coopérative sucrière Cristal Union pour l'implantation d'un réacteur Jimmy de 10 MW sur son site de Bazancourt dans la Marne[8]. Le site, classé à haut risque Seveso, fait partie des 50 plus grands émetteurs industriels de gaz à effet de serre en France[21]. Cristal Union souhaite remplacer la production de chaleur jusqu'alors réalisée à l'aide de brûleurs à gaz, par une source de chaleur bas-carbone[8],[2]. Le même mois, Jimmy Energy dépose une demande d'autorisation de création (DAC) auprès de l'ASN afin de crée l'INB nécessaire à la construction de son micro-réacteur[22],[23]. Cette décision d'installation est contestée par l'association antinucléaire Robin des Bois[1]. L'objectif est un début d'exploitation à l'horizon 2026-2027[16].

Notes et références

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  1. ↑ a b et c « Nucléaire : ce que l'on sait de l'installation éventuelle d'un réacteur dans la Marne », sur France 3 Grand Est, (consulté le )
  2. ↑ a b et c Jimmy va construire des microréacteurs nucléaires pour l'industrie, Les Échos, 4 avril 2023.
  3. ↑ (en) « France's first small nuclear reactor project », Le Monde.fr,‎ (lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ « À Propos », sur www.jimmy-energy.eu (consulté le )
  5. ↑ a et b Autorité de sûreté nucléaire, « L’ASN s’adapte aux PRM innovants », sur www.asn.fr (consulté le )
  6. ↑ Autorité de sûreté nucléaire, « Les projets de PRM », sur www.asn.fr (consulté le )
  7. ↑ IRSN, « AVIS IRSN N° 2022-00187 - Analyse du projet de dossier d’options de sûreté du réacteur HTR “JIMMY” » Accès libre [PDF], sur IRSN.fr,
  8. ↑ a b et c « Première demande d’autorisation pour un petit réacteur nucléaire en France », sur Le Figaro, (consulté le )
  9. ↑ a et b Jimmy, de la chaleur à revendre, SFEN, 24 novembre 2022.
  10. ↑ Jimmy, la start-up du nucléaire qui décarbone l'industrie, Les Échos, 14 février 2022.
  11. ↑ Antoine Guyot (Jimmy) : Jimmy Energy candidate au plan d'investissement France 2030 - 24/10 Consulté le .
  12. ↑ Ces start-up françaises qui veulent insuffler un nouveau souffle à la filière nucléaire, Les Échos, 24 octobre 2022.
  13. ↑ « Nucléaire : la France intensifie sa course aux petits réacteurs », sur Les Echos, (consulté le )
  14. ↑ Jimmy Energy veut industrialiser ses microréacteurs nucléaires en 2026, Les Échos, 5 janvier 2024.
  15. ↑ a b et c « Notre générateur », sur www.jimmy-energy.eu (consulté le )
  16. ↑ a b et c Jimmy Energy, « Présentation Jimy » Accès libre [PDF], sur hctisn.fr,
  17. ↑ a et b IRSN, « Panorama des filières de réacteurs de quatrième génération (GEN IV) » Accès libre [PDF], sur IRSN.fr,
  18. ↑ a et b French Tech : Jimmy va industrialiser ses microréacteurs nucléaires en Bourgogne, Les Échos, 14 février 2024.
  19. ↑ Jimmy Energy, « Jimmy choisit Le Creusot pour implanter sa plateforme industrielle » Accès libre [PDF], sur jimmy-energy.eu,
  20. ↑ Jimmy Energy, « Jimmy signe un contrat de fourniture avec Toyo Tanso pour ses besoins en graphite » Accès libre [PDF], sur jimmy-energy.eu,
  21. ↑ « Cristal Union et Jimmy Energy planchent sur l’installation d’un petit réacteur nucléaire près de Reims », sur www.lejournaldesentreprises.com, (consulté le )
  22. ↑ Nucléaire : la start-up Jimmy dépose une demande d'autorisation pour son mini-réacteur, Les Échos, 29 avril 2024.
  23. ↑ Autorité de sûreté nucléaire, « Le collège de l'ASN a auditionné la société Jimmy Energy », sur www.asn.fr (consulté le )
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