Les petits réacteurs modulaires (SMR) sont sur le point de devenir l'épine dorsale de l'infrastructure IA, avec des géants technologiques engageant plus de 10 milliards de dollars dans des partenariats nucléaires et 22 gigawatts de projets en développement à l'échelle mondiale. Les premiers data centers commerciaux alimentés par SMR entreront en service d'ici 2030, marquant un tournant décisif dans la façon dont nous alimentons l'économie numérique. Cette convergence entre technologie nucléaire et intelligence artificielle répond à un défi critique : les data centers IA consommeront 945 térawattheures annuellement d'ici 2030 — l'équivalent de la consommation électrique totale du Japon — tout en exigeant une alimentation sans carbone 24h/24 et 7j/7 que seul le nucléaire peut fournir de manière fiable.
Comment les SMR fonctionnent différemment de l'énergie nucléaire traditionnelle
Les SMR réinventent fondamentalement l'énergie nucléaire grâce à la fabrication en usine et à la conception modulaire. Contrairement aux réacteurs traditionnels construits sur mesure sur site pendant 5 à 10 ans, les composants des SMR sont fabriqués dans des environnements d'usine contrôlés et expédiés sous forme de modules standardisés pour assemblage, réduisant le temps de construction à seulement 24-36 mois. Ces réacteurs produisent entre 5 et 300 mégawatts par module, contre plus de 1 000 MW pour les centrales nucléaires conventionnelles, permettant un déploiement flexible adapté aux besoins énergétiques spécifiques.
L'innovation fondamentale réside dans les systèmes de sécurité passifs qui s'appuient sur des processus physiques naturels comme la gravité et la convection plutôt que sur des pompes, des vannes et l'intervention d'opérateurs. Lorsque le réacteur de NuScale s'arrête, par exemple, il peut se refroidir pendant sept jours sans aucune alimentation externe ni action humaine — un exploit impossible avec les conceptions traditionnelles. L'inventaire radioactif réduit et le déploiement souterrain de nombreuses conceptions SMR créent des marges de sécurité supplémentaires, certains réacteurs avancés comme le Xe-100 de X-energy utilisant du combustible TRISO qui ne peut physiquement pas fondre même à des températures dépassant 1 600°C.
Les conceptions SMR actuelles couvrent six familles technologiques, des réacteurs à eau pressurisée éprouvés aux systèmes avancés à sels fondus et à gaz haute température. Les modules de 77 mégawatts de NuScale peuvent être combinés en configurations de 4, 6 ou 12 unités pour créer des centrales allant de 308 à 924 MW. Parallèlement, le réacteur Natrium de TerraPower associe un réacteur refroidi au sodium de 345 MW à un stockage d'énergie par sels fondus, permettant à la production de monter à 500 MW pendant les pics de demande — parfait pour les charges variables des workloads d'entraînement IA.
Les comparaisons de coûts révèlent à la fois des défis et des opportunités. Alors que les projets SMR de première génération actuels affichent des coûts d'investissement de 3 000 à 6 000 dollars par kilowatt, les fabricants prévoient qu'ils descendront en dessous des 7 675-12 500 $/kW du nucléaire conventionnel grâce à la production en série. Le coût actualisé de l'électricité des SMR varie actuellement de 89 à 102 dollars par mégawattheure, plus élevé que l'éolien et le solaire à 26-50 $/MWh mais compétitif avec les alternatives fiables de base lorsqu'on considère les facteurs de capacité dépassant 95%.
## La crise de l'infrastructure IA stimule l'adoption du nucléaire. Les data centers GPU modernes sont devenus des consommateurs d'énergie voraces, avec des demandes de puissance qui s'intensifient à des rythmes sans précédent. Les derniers GPU Blackwell B200 de NVIDIA consomment jusqu'à 1 200 watts chacun, tandis que les futurs racks d'accélérateurs IA atteignent 240 kilowatts — l'équivalent de l'alimentation de 200 foyers américains. Un seul cluster d'entraînement IA à grande échelle peut nécessiter 500 mégawatts de puissance continue, soit approximativement l'équivalent d'une ville de taille moyenne.
L'impact collectif est stupéfiant : les GPU H100 déployés consommeront à eux seuls 13,8 térawattheures en 2024, égalant la consommation électrique totale de pays comme la Géorgie ou le Costa Rica. La demande d'électricité des data centers aux États-Unis passera de 4% à 9-12% de la consommation totale d'ici 2030, avec une demande mondiale en croissance de 160% pour atteindre 945 TWh annuellement. Cette trajectoire de croissance a poussé les entreprises technologiques à sécuriser des sources d'énergie dédiées, car l'infrastructure de réseau traditionnelle ne peut pas évoluer assez rapidement pour répondre à la demande.
Les SMR offrent des avantages uniques pour alimenter ces installations. Leur évolutivité modulaire permet une adéquation précise avec la croissance des data centers — en commençant par un seul module de 77 MW et en s'étendant à mesure que les besoins de calcul augmentent. La génération de charge de base 24h/24 élimine les défis d'intermittence des énergies renouvelables, cruciaux pour les workloads IA qui ne peuvent tolérer les interruptions d'alimentation. Plus important encore, les SMR permettent l'indépendance du réseau, autorisant les data centers à fonctionner sans concurrencer les communautés locales pour l'électricité ni attendre des années pour les mises à niveau de transmission.
L'intégration technique entre les SMR et les data centers crée une cohérence remarquable. Les data centers nécessitent déjà des systèmes de refroidissement sophistiqués pour gérer la chaleur des GPU, avec des marchés du refroidissement liquide en croissance de 20,3% annuellement pour gérer des densités de racks dépassant 100kW. Les SMR peuvent fournir à la fois de l'électricité et de la chaleur de process pour les refroidisseurs à absorption, tandis que la chaleur résiduelle des data centers à 35-45°C s'avère idéale pour les applications de chauffage urbain. Cette approche de cogénération peut porter l'efficacité globale du système au-dessus de 80%, transformant les flux de déchets en ressources précieuses.
La course aux armements nucléaires parmi les géants technologiques.
La course pour sécuriser l'énergie nucléaire a déclenché une vague sans précédent de partenariats et d'investissements. Amazon Web Services est en tête avec le programme le plus ambitieux, s'engageant à déployer 5 gigawatts de capacité SMR d'ici 2039 grâce à un investissement de 500 millions de dollars dans X-energy et des partenariats couvrant l'État de Washington et la Virginie. Leur accord avec Energy Northwest déploiera initialement quatre réacteurs Xe-100 produisant 320 MW, avec un potentiel d'expansion à 960 MW sur douze modules.
Google a fait l'histoire en octobre 2024 avec le premier accord d'achat SMR d'entreprise au monde, s'associant à Kairos Power pour déployer 500 mégawatts sur 6-7 réacteurs à sels fondus. La première unité sera mise en service d'ici 2030, avec un déploiement complet d'ici 2035. Cet accord fournit le signal de demande critique de "carnet de commandes" dont les fabricants de SMR ont besoin pour justifier les investissements en usines et réaliser des économies d'échelle.
Microsoft a adopté une approche initiale différente, signant un accord de 20 ans avec Constellation Energy pour redémarrer l'unité 1 de Three Mile Island, sécurisant 837 mégawatts d'énergie sans carbone d'ici 2028. L'entreprise a simultanément constitué une équipe nucléaire interne, recrutant des directeurs de la technologie atomique d'Ultra Safe Nuclear et de Tennessee Valley Authority pour développer une stratégie SMR complète pour sa flotte mondiale de data centers.
La construction actuelle représente un moment charnière pour l'industrie. TerraPower a commencé la construction de son réacteur Natrium à Kemmerer, Wyoming, en juin 2024 — la première construction commerciale de réacteur avancé aux États-Unis. Ce projet de 4 milliards de dollars, soutenu par le Department of Energy et Bill Gates, remplacera une centrale à charbon en cours de fermeture par 345 MW d'énergie propre d'ici 2030. Le système de stockage intégré à sels fondus de l'installation lui permet d'augmenter sa production à 500 MW pendant cinq heures, idéalement adapté aux variations des workloads IA.
Le déploiement mondial s'accélère au-delà des frontières américaines.
Alors que les États-Unis sont en tête des projets annoncés, les marchés internationaux développent rapidement leurs propres capacités SMR. Le Linglong One de Chine est devenu le premier SMR commercial terrestre opérationnel au monde en 2023, produisant 210 MW dans la province de Hainan. Le pays a alloué environ 25-35 milliards de dollars pour le déploiement national et se positionne pour capturer une part significative du marché d'exportation.
Le Canada a émergé comme un autre leader précoce, Ontario Power Generation ayant reçu l'approbation de construction pour un GE Hitachi BWRX-300 sur le site de Darlington en avril 2025. Ce projet de 7,7 milliards de dollars canadiens vise une exploitation d'ici 2029, avec trois unités supplémentaires prévues pour 13,2 milliards de dollars canadiens. La technologie éprouvée de réacteur à eau bouillante promet des coûts d'investissement 60% inférieurs aux centrales nucléaires conventionnelles.
L'Union européenne a sélectionné neuf projets SMR pour son Alliance Industrielle en octobre 2024, couvrant des technologies allant des réacteurs rapides refroidis au plomb aux systèmes à sels fondus. La Pologne seule s'est engagée dans de multiples déploiements SMR pour remplacer les centrales à charbon, avec ORLEN Synthos Green Energy à la tête d'un consortium de 17 entreprises réparties sur 11 pays. La Roumanie prévoit de déployer la centrale VOYGR à six modules de NuScale d'ici 2029, devenant le premier pays européen avec un SMR opérationnel.
Le Royaume-Uni a fortement misé sur la conception SMR de 470 mégawatts de Rolls-Royce, fournissant 280 millions de livres sterling de financement gouvernemental complétés par des investissements privés. La technologie a progressé vers la phase finale d'évaluation réglementaire en 2025, avec quatre sites identifiés pour le déploiement et une connexion au réseau ciblée pour le milieu des années 2030. Les partenaires de construction Laing O'Rourke et BAM apportent une expertise critique en infrastructure pour accélérer le déploiement.
La feuille de route technologique promet des avancées spectaculaires.
La prochaine décennie verra une transformation fondamentale dans le déploiement de la technologie nucléaire. Les SMR de première génération comme les modules de 77 MW de NuScale et le BWRX-300 de GE Hitachi s'appuient sur la technologie éprouvée des réacteurs à eau légère, permettant un déploiement d'ici 2030 avec l'infrastructure de combustible existante et les cadres réglementaires. Ces conceptions atteignent une sécurité renforcée grâce à des systèmes passifs tout en maintenant la compatibilité avec les chaînes d'approvisionnement nucléaires actuelles.
Les réacteurs avancés de Génération IV arrivant au début des années 2030 débloqueront de nouvelles capacités. Les réacteurs à sels fondus fonctionnent à pression atmosphérique avec du combustible dissous dans du sel liquide, permettant un fonctionnement continu jusqu'à 150 mois sans rechargement. Les réacteurs à gaz haute température comme le Xe-100 de X-energy atteignent 750°C, ouvrant des applications dans la production d'hydrogène et la chaleur industrielle de process. La conception Natrium de TerraPower refroidie au sodium intègre un stockage thermique, transformant les centrales nucléaires en ressources dispatchables qui complètent les réseaux renouvelables.
Les microréacteurs représentent la frontière de l'innovation nucléaire, avec des conceptions d'Oklo, Westinghouse et d'autres fournissant 1-30 mégawatts dans des unités scellées en usine. Ces réacteurs peuvent fonctionner pendant des décennies sans rechargement, permettant un déploiement dans des endroits reculés ou comme alimentation distribuée pour les installations de edge computing. La centrale Aurora d'Oklo a obtenu des accords pour 12 gigawatts de déploiement jusqu'en 2044, démontrant un appétit massif du marché pour des solutions nucléaires simplifiées.
Les projections de coûts montrent une voie claire vers la compétitivité. Wood Mackenzie prévoit que les coûts des SMR tomberont à 120 dollars par mégawattheure d'ici 2030 alors que les fabricants atteignent des taux d'apprentissage de 5-10% par doublement de capacité. Après 5-7 unités ou 10-20 GW de capacité installée, la technologie atteindra le plateau de la courbe d'apprentissage où les réductions de coûts supplémentaires se modèrent. Les investissements stratégiques en usines et le développement de la chaîne d'approvisionnement seront essentiels pour atteindre ces objectifs.
La réforme réglementaire accélère les délais de déploiement.
Le paysage réglementaire s'est transformé de façon spectaculaire pour permettre le déploiement des SMR. Le décret exécutif 14300 du président Biden impose des délais d'examen maximum de 18 mois pour les nouvelles demandes de réacteurs, contre des processus historiques de 5 à 7 ans. La Nuclear Regulatory Commission développe la Part 53, un cadre de licence entièrement nouveau adapté aux réacteurs avancés qui met l'accent sur des normes basées sur la performance plutôt que sur des exigences prescriptives.
Les efforts d'harmonisation internationale à travers l'Initiative d'Harmonisation et de Normalisation Nucléaire de l'IAEA promettent de permettre le déploiement mondial de conceptions standardisées. Le Forum des Régulateurs SMR réunit les autorités des États-Unis, du Canada, du Royaume-Uni et d'autres nations pour développer des approches communes d'évaluation de la sécurité. Ces efforts coordonnés pourraient réduire le temps et le coût de déploiement de conceptions éprouvées dans plusieurs pays.
L'ADVANCE Act de 2024 a introduit des réformes critiques, notamment des réductions de frais de 50% pour les demandes SMR et de nouvelles voies pour les réacteurs de démonstration sur les sites du Department of Energy. Les licences de fabrication permettront la production en usine de modules certifiés, tandis que le nouveau cadre réglementaire s'adapte au déploiement multi-sites de conceptions standard. Les permis de site préliminaires et les certifications de conception peuvent désormais avancer en parallèle, réduisant les délais de projet de plusieurs années.
La voie à suivre équilibre promesse et défis.
La révolution SMR fait face à des vents contraires significatifs malgré un fort momentum. Les coûts d'investissement restent élevés à 3 000-6 000 dollars par kilowatt pour les projets de première génération, nécessitant un capital patient et un soutien gouvernemental. Le combustible uranium faiblement enrichi à haute teneur (HALEU) nécessaire à de nombreuses conceptions avancées dépend actuellement de l'approvisionnement russe, bien que des installations de production nationales soient en développement. L'acceptation publique reste mitigée, les communautés pesant les avantages de l'énergie propre contre les préoccupations de sécurité nucléaire façonnées par les accidents historiques.
Des défis techniques persistent dans des domaines allant de la qualification des matériaux à la gestion des déchets. Certaines conceptions SMR peuvent produire 2 à 30 fois plus de volume de déchets radioactifs que les réacteurs conventionnels, bien qu'avec une radioactivité totale moindre. Le développement de la chaîne d'approvisionnement nécessite de reconstruire des capacités de fabrication nucléaire qui sont restées dormantes pendant des décennies. La formation de la main-d'œuvre doit s'accélérer pour fournir les compétences spécialisées nécessaires à la construction et à l'exploitation des SMR.
La complexité de l'infrastructure pour intégrer les SMR aux data centers IA nécessite une expertise spécialisée. Les entreprises doivent naviguer dans tout, des déploiements GPU haute densité consommant des centaines de kilowatts par rack aux systèmes de refroidissement liquide sophistiqués gérant des charges thermiques extrêmes. Les spécialistes de l'infrastructure comme Introl, avec une expérience de déploiement de plus de 100 000 GPU à l'échelle mondiale et de gestion de migrations complexes de data centers, comprennent les défis uniques de la mise à l'échelle de l'infrastructure IA. Leur expertise sur les marchés APAC les positionne pour soutenir la convergence de l'énergie nucléaire et de l'infrastructure de calcul IA à mesure que ces technologies s'étendent mondialement.
Pourtant, la convergence des forces qui stimulent l'adoption des SMR semble imparable. Les demandes énergétiques insatiables des entreprises technologiques, les engagements net-zéro pour 2030-2040 et les limitations de l'infrastructure de réseau créent une tempête parfaite favorisant les solutions nucléaires. Le soutien gouvernemental dépassant 5,5 milliards de dollars aux États-Unis seuls, complété par des milliards d'investissements privés, fournit le capital nécessaire pour surmonter les obstacles initiaux de déploiement. Plus fondamentalement, l'alternative — contraindre le développement de l'IA en raison de limitations énergétiques — est impensable pour les entreprises et les nations en compétition pour le leadership technologique.
Conclusion
Les petits réacteurs modulaires se situent à l'intersection de deux défis déterminants de notre époque : alimenter la révolution IA et atteindre une décarbonation profonde. La technologie a progressé du concept à la construction, avec les premières unités en chantier et les géants technologiques engageant des milliards pour sécuriser des capacités futures. D'ici 2030, les SMR commenceront à alimenter les data centers du Wyoming à l'État de Washington, prouvant si le nucléaire construit en usine peut tenir ses promesses de sécurité renforcée, de déploiement accéléré et de coûts compétitifs.
Les cinq prochaines années détermineront si les SMR deviennent une pierre angulaire de l'infrastructure énergétique du 21e siècle ou restent une technologie de transition. Le succès nécessite une réforme réglementaire continue, l'atteinte d'une échelle de fabrication, la résolution des contraintes d'approvisionnement en combustible et — peut-être plus important — une exécution sans faille des projets de première génération. Les entreprises, communautés et pays qui maîtrisent le déploiement des SMR obtiendront des avantages décisifs à l'ère de l'IA, où la puissance de calcul détermine de plus en plus la compétitivité économique et stratégique. La renaissance nucléaire a commencé ; son impact ultime remodèlera la façon dont nous générons et consommons l'énergie pour les générations à venir.
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