Achèvement du bâtiment principal de l'usine de combustible nucléaire TX-1 de TRISO-X, filiale de X-energy

TRISO-X, filiale à part entière du développeur américain de nucléaire avancé X-energy, a annoncé l'achèvement officiel du bâtiment principal de l'usine de fabrication de combustible nucléaire avancé TX-1, située à Oak Ridge, dans le Tennessee. Ce bâtiment couvre une superficie de 214 000 pieds carrés (environ 20 000 mètres carrés), marquant le passage complet du premier projet commercial de fabrication de combustible nucléaire avancé de ce type aux États-Unis à la phase d'aménagement intérieur électromécanique, d'installation des équipements dédiés aux procédés de préparation du combustible et de construction des infrastructures connexes.

Selon le plan de capacité, une fois pleinement opérationnelle, l'usine TX-1 pourra produire environ 700 000 éléments combustibles sphériques TRISO-X (Fuel pebbles) par an, soit environ 5 tonnes d'équivalent uranium par an, et disposera de la capacité d'approvisionner en rechargement de manière continue jusqu'à 11 réacteurs à haute température refroidis au gaz Xe-100. Lors de la phase de mise en service initiale, le combustible produit par cette usine sera principalement destiné à sécuriser le projet de démonstration de petits réacteurs modulaires avancés (SMR) Xe-100 à quatre tranches, dont le déploiement est prévu par X-energy sur le site des opérations UCC Seadrift de Dow Inc. à Seadrift, au Texas.

Précédemment, la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis (Nuclear Regulatory Commission, NRC) avait officiellement délivré plus tôt cette année à TRISO-X une « licence de matières nucléaires spéciales » (Special Nuclear Material License) d'une durée de 40 ans, l'autorisant à utiliser légalement de l'uranium hautement enrichi faiblement enrichi (High-Assay Low-Enriched Uranium, HALEU) pour la fabrication commerciale de combustible au sein de ses deux premières usines commerciales TX-1 et TX-2. En juillet de cette année, TRISO-X a également obtenu une subvention de développement dédiée de 11 millions de dollars accordée par le gouvernement du Tennessee, afin d'accélérer l'expansion du parc industriel de combustible d'Oak Ridge.

Selon la planification à long terme, l'ensemble du parc d'Oak Ridge sera constitué de trois installations principales : outre la TX-1 dont le bâtiment principal est actuellement achevé, la société prévoit également la construction d'une usine de deuxième phase TX-2, de plus grande envergure et dotée d'une automatisation et d'une efficacité de production supérieures, ainsi qu'une installation de laboratoire dédiée TX-L, spécialisée dans l'innovation en matière de conception de nouveaux combustibles, les essais d'irradiation et l'amélioration continue des procédés. Le fonctionnement coordonné de ces trois entités vise à doter la chaîne industrielle américaine des réacteurs avancés d'une capacité autonome et maîtrisée de fabrication commerciale à l'échelle et de recherche-développement en matière de combustible TRISO.

La filière de combustible TRISO-X est le fruit de près de dix ans de recherche technologique et de qualification menées par X-energy et TRISO-X. Depuis 2016, l'équipe s'appuie sur la ligne pilote du Laboratoire national d'Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) pour mener le passage à l'échelle industrielle et l'optimisation du procédé de production de masse du TRISO. En 2025, le combustible TRISO-X est devenu le premier combustible nucléaire avancé commercial à entrer dans le réacteur d'essai avancé (Advanced Test Reactor, ATR) du Laboratoire national de l'Idaho (Idaho National Laboratory, INL) pour y subir des essais d'irradiation, les essais correspondants se poursuivant actuellement de manière régulière afin d'obtenir l'ensemble des données d'enveloppe de sûreté nécessaires à la certification du réacteur Xe-100.

Le combustible TRISO est constitué d'un noyau d'uranium enrichi de taille micrométrique et de plusieurs couches de matériaux céramiques résistant aux hautes températures, tels que le carbure de silicium et le carbone pyrolytique, qui l'enveloppent extérieurement. Il possède une barrière d'auto-confinement solide extrêmement robuste, capable de confiner hermétiquement les produits de fission à des températures extrêmes. Sa matière première est de l'uranium hautement enrichi faiblement enrichi (HALEU) dont l'enrichissement en uranium-235 est compris entre 5 % et 20 %. Comparé à l'uranium faiblement enrichi de 3,5 % à 5 % couramment utilisé dans les réacteurs commerciaux à eau légère en service, il permet d'atteindre un taux de combustion plus élevé et un cycle de rechargement plus long, et est considéré comme le vecteur énergétique central des réacteurs avancés à haute température refroidis au gaz de quatrième génération et des microréacteurs.