DOW sur la voie de la fabrication de produits chimiques à l'aide de petits réacteurs modulaires

Lorsque Dow et X-energy ont signé un accord pour développer un réacteur nucléaire avancé sur l'un des sites de Dow le long de la côte du Golfe, c'était un gros problème - une technologie que les deux concéderont sous licence à d'autres clients industriels.

Dow travaillera avec X-energy pour construire le soi-disant réacteur refroidi au gaz à haute température Xe-100 pour fabriquer des composés chimiques. Les réacteurs de génération IV sont surtout connus pour la production d'électricité. Mais ils peuvent aussi être utilisés par l'industrie. Parce qu'ils fonctionnent à 800 degrés Celsius, ils peuvent traiter des produits chimiques, dessaler l'eau de mer et produire de l'hydrogène propre pour l'électricité et le transport. Ils peuvent même remplacer les centrales au charbon fermées, rétablissant la santé économique des régions dévastées du pays.

"L'utilisation de la technologie nucléaire de quatrième génération de X-energy permettra à Dow de franchir une étape majeure dans la réduction de nos émissions de carbone tout en fournissant des produits à faible empreinte carbone à nos clients et à la société", a déclaré Jim Fitterling, directeur général de Dow, dans un communiqué. "La collaboration avec X-energy et le DOE servira d'exemple de premier plan sur la manière dont le secteur industriel peut décarboner de manière sûre, efficace et abordable."

Les entreprises ont choisi un site d'Union Carbide dans le comté de Calhoun, au Texas, et elles s'attendent à ce que le projet soit mis en service en 2030. Dow prend également une participation minoritaire dans X-energy. Chaque réacteur modulaire peut générer 80 mégawatts. Mais ils peuvent être empilés pour produire 320 mégawatts, fournissant une alimentation de base propre, fiable et sûre pour soutenir les systèmes électriques ou les applications industrielles.

Les réacteurs nucléaires américains existants sont de deuxième génération, bien que la Southern Company possède des réacteurs de troisième génération développés par Westinghouse. Les petits réacteurs modulaires sont la quatrième génération, produisant plus d'électricité à moindre coût. Les troisième et quatrième générations s'éteindront automatiquement en cas d'urgence.

Les réacteurs de bonne taille vont de 50 MW à 300 MW. Mais les modules peuvent être combinés pour former une centrale de 1 gigawatt.

Actuellement, 99 % de la production mondiale d'hydrogène provient de combustibles fossiles. C'est ce qu'on appelle l'hydrogène gris. L'objectif est de passer à l'hydrogène vert, où des panneaux solaires ou des éoliennes produisent de l'électricité grâce à un électrolyseur. Mais la chaleur et l'électricité provenant de l'énergie nucléaire peuvent également diviser la molécule d'eau pour produire de l'hydrogène, qui raffine le pétrole, produit de l'acier et fabrique des produits chimiques.

La technologie HTGR de X-energy peut prendre en charge de nombreuses applications industrielles grâce à sa production de chaleur et de vapeur à haute température. Le département américain de l'énergie a choisi X-energy pour recevoir jusqu'à 1,2 milliard de dollars pour développer, autoriser, construire et démontrer un réacteur opérationnel avancé et une installation de fabrication de combustible d'ici la fin de la décennie.

« Du début à la fin de la chaîne d'approvisionnement, notre technologie peut fournir à la fois de l'électricité et de la chaleur aux entreprises de la plupart des secteurs de l'économie afin de limiter leur empreinte carbone. Nous sommes ravis de travailler avec Dow pour réaliser un projet réussi et illustrer le applications larges et hautement flexibles de la technologie d'énergie nucléaire propriétaire de X-energy », a déclaré le PDG de X-energy, J. Clay Sell.

Un tel processus est sans émissions et très nécessaire. Selon l'Environmental Protection Agency des États-Unis, l'énergie électrique est à l'origine de 25 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, tandis que les opérations industrielles en représentaient 24 %. Les transports représentaient 27 %, le tout en 2020. L'Agence internationale de l'énergie atomique affirme que l'utilisation de l'énergie nucléaire devra doubler d'ici 2050 pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux.

Selon un article du magazine Power, Dow a choisi 4 700 acres à l'heure au nord-est de Corpus Christi, car il fabrique plus de 4 millions de livres de matériaux par an - utilisés dans les emballages alimentaires, l'installation de fils et de câbles et l'industrie pharmaceutique. Le projet réduira 440,00 tonnes de CO2 par an par rapport aux turbines à gaz.

"Dow prévoit de retirer ces turbines au début de la prochaine décennie", a déclaré à POWER Kreshka Young, directeur commercial de Dow pour l'énergie et le climat en Amérique du Nord, ajoutant que Dow "évaluera les options de vente de tout excédent d'électricité produit".

"Chaque site a un profil unique de besoins en électricité et en vapeur. En tant que tel, il n'y a pas d'approche unique pour l'approvisionnement des sites de Dow", a ajouté Young. "Au lieu de cela, un large portefeuille d'options, y compris les technologies conventionnelles d'énergie et de vapeur, la capture et la séquestration du carbone, l'hydrogène propre et les énergies renouvelables, en plus du nucléaire, seront nécessaires pour optimiser la trajectoire de Dow vers zéro."

La sélection du site fait suite à une annonce de Westingtonhouse Electric Company pour la conception d'un petit réacteur modulaire - des modules équivalents à 300 MW dotés d'une fonction de sécurité passive. Sa conception sera réalisée en 2027, indiquant à CNBC que sa construction coûtera environ 1 milliard de dollars.

Entre-temps, TerraPower et GE Hitachi Nuclear Energy ont lancé le projet Natrium en septembre 2020 - un petit réacteur modulaire qu'ils espèrent commercialiser d'ici 2030. Ils testent actuellement la technologie, avec PacifiCorp de Berkshire Hathaway. Les réacteurs Natrium sont censés renforcer l'énergie éolienne et solaire. En d'autres termes, ce serait un générateur de secours propre.

Certes, certains obstacles sont sur le chemin. Le seul fournisseur du carburant nécessaire – HALEU – est la société d'État russe TENEX – ce qui n'est pas souhaitable dans les circonstances actuelles. Mais les incitations fédérales pourraient catalyser la production nationale de carburant et créer une chaîne de valeur durable. Sinon, l'Australie, le Canada et le Kazakhstan le fournissent également.

Dans le même temps, le coût de construction de ces réacteurs nucléaires avancés est difficile à quantifier. Plus de certitude viendra après que les développeurs auront commencé à concevoir des usines et à modéliser les dépenses.

"L'électricité est le fruit à portée de main", a déclaré Patrick White, chef de projet pour la Nuclear Innovation Alliance, lors d'un entretien avec cet écrivain. "Nous n'avons pas encore intégré l'énergie nucléaire aux grandes installations chimiques. Il y aura peut-être des contretemps et des choses à résoudre. Mais nous verrons les premiers réacteurs pour des applications industrielles à la fin de la décennie. L'objectif est la décarbonation."

Les entreprises s'inscriront en masse après la construction des quatrième et cinquième réacteurs, conclut-il – ce qui est l'aspiration de Dow et X-energy.