États-Unis: des subventions pour les jumeaux numériques

L’Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) du DOE finance quatre projets de l’Argonne National Laboratory dans le cadre du programme Gemini. L'objectif de ce programme est de faire baisser de manière drastique les coûts associés à l’exploitation et à la maintenance des réacteurs avancés afin d'accroître la compétitivité de l'énergie nucléaire par rapport à la production d'électricité issue des combustibles fossiles.

L’Argonne National Laboratory a obtenu 4,5 millions de dollars pour le projet SSR APPLIED. Elle collaborera avec Moltex Energy Ltd. dans le but de réduire sensiblement les coûts d’exploitation du Stable Salt Reactor – Wasteburner (SSR-W), un réacteur à sels stables. Le SSR-W développé par Moltex est un réacteur avancé fonctionnant avec des déchets radioactifs. Un jumeau numérique du SSR-W ainsi qu’un circuit à sels fondus doté de toute l’instrumentation correspondante seront construits afin d’étudier la manière dont se comporte le système en conditions réelles. Le circuit à sels fondus aidera l’équipe multidisciplinaire à améliorer la mécanique du jumeau numérique de sorte que les stratégies d’exploitation et de maintenance puissent être simulées dans un SSR-W en temps réel. L’objectif est de réduire les coûts d’exploitation du SSR-W de 11 dollars/MWh actuellement à moins de 2 dollars/MWh.

De son côté, le projet MARS permettra, en partenariat avec Kairos Power, de faire baisser les coûts d’exploitation et d’administration du Kairos FHR (KP-FHR) – un réacteur haute température refroidi au sel fluorure – grâce à une instrumentation et à des capteurs innovants. La somme de 2,2 millions de dollars a été allouée ainsi au développement de nouveaux capteurs résistant aux températures élevées et à l’environnement chimique du KP-FHR. Les partenaires de projet développeront par ailleurs des algorithmes utilisant l'apprentissage automatique afin d'analyser les données des capteurs et ainsi d’automatiser la surveillance du réacteur.

Concernant le projet SAFARI, les 1,3 million accordés permettront à Argonne et à Kairos Power de développer la technologie d’automatisation des réacteurs avancés en recourant à l’intelligence artificielle et à l’apprentissage automatique. Les deux entreprises construiront un jumeau numérique ainsi que des applications numériques évolutifs afin d’automatiser la maintenance, l’exploitation et la surveillance des centrales nucléaires avancées.

L’Argonne National Laboratory développera par ailleurs un système de refroidissement passif destiné aux jumeaux numériques de Framatome. Dans le cadre de ce projet, des données relatives à la Natural Convection Shutdown Heat Removal Test Facility (NSTF) seront utilisées pour simuler la manière dont l’air et l’eau peuvent circuler naturellement pour refroidir un réacteur. Ces données seront utilisées dans le cadre du développement des jumeaux numériques de Framatome et permettront d’améliorer sensiblement la fiabilité et la maturité de ces derniers. Framatome utilisera les jumeaux numériques pour comparer le système de refroidissement passif à un circuit de refroidissement standard.