Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché des réacteurs au thorium, par type (fondu et lourd), par application (électricité et industrielle), ainsi que par aperçu et prévisions régionales 2026 à 2035

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APERÇU DU MARCHÉ DU RÉACTEUR AU THORIUM

Le marché mondial des réacteurs au thorium devrait passer d'environ 0,46 milliard de dollars en 2026, en passe d'atteindre 0,57 milliard de dollars d'ici 2035, avec une croissance de 2,3 % entre 2026 et 2035. L'Europe est en tête avec une part de 33 à 37 % en raison de la recherche active dans les technologies nucléaires avancées. L'Amérique du Nord et l'Asie-Pacifique en détiennent ensemble 55 à 60 %, stimulés par les futurs intérêts en matière d'énergie propre.

L'industrie des réacteurs au thorium représente un changement majeur au sein de l'industrie électronucléaire, où l'accent est mis sur l'utilisation du thorium comme combustible plutôt que de l'uranium ou du plutonium. Les gouvernements, les universités et les entreprises privées investissent tous davantage dans la recherche et le développement de cette technologie dans le cadre d'une initiative plus vaste visant à créer des sources d'énergie plus propres et plus durables. La demande accrue d'énergie, combinée aux problèmes d'émissions, a attiré davantage l'attention sur les réacteurs au thorium. Différent des réacteurs nucléaires traditionnels, les réacteurs au thorium génèrent peu de déchets radioactifs à vie longue et présentent un risque de prolifération moindre, présentant ainsi une alternative intéressante dans le secteur de l'énergie nucléaire.

PRINCIPALES CONSTATATIONS

IMPACTS DE LA COVID-19

L'industrie des réacteurs au thorium a eu un effet négatif pendant la pandémie de COVID-19

L'impact de la pandémie de COVID-19 a été significatif sur l'industrie énergétique mondiale, et le marché des réacteurs au thorium n'a pas été différent.

Le financement par les gouvernements de solutions nucléaires alternatives a été retardé car l'argent a été réaffecté aux dépenses liées à la pandémie, ce qui a entraîné des retards dans les projets de réacteurs au thorium. Les collaborations internationales et la liberté de mobilité des ingénieurs et scientifiques nucléaires ont également été affectées par les restrictions de voyage mondiales, qui ont entraîné de nouveaux retards dans les développements technologiques. Néanmoins, la phase de reprise post-pandémique a connu un regain d'intérêt pour les alternatives énergétiques durables, les gouvernements se concentrant sur les investissements dans les énergies propres dans le cadre des plans de relance économique. Le marché gagne lentement du terrain alors que les pays recherchent des alternatives à long terme pour minimiser la dépendance aux combustibles fossiles et promouvoir la sécurité énergétique.

DERNIÈRES TENDANCES

Recherche croissante pour stimuler la croissance du marché

Le marché des réacteurs au thorium connaît des tendances clés qui stimulent sa croissance. L'une des principales tendances est celle d'acteurs privés qui s'impliquent davantage dans la recherche nucléaire, avec des startups et des entreprises technologiques travaillant activement sur la conception de réacteurs au thorium. Une deuxième tendance est l'attention accrue portée aux petits réacteurs modulaires au thorium (SMTR), offrant flexibilité, efficacité et sécurité accrue. Enfin, l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique sont intégrés dans l'exploitation des réacteurs nucléaires pour offrir une plus grande efficacité, anticiper la maintenance et renforcer les mesures de sécurité. 

• Selon l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA), plus de 30 pays mènent actuellement des recherches nucléaires à base de thorium, avec 11 projets de prototypes actifs en cours de développement en 2024. Le Département indien de l'énergie atomique (DAE) a indiqué que 27 % de son budget de R&D sur les réacteurs avancés est alloué aux études sur le cycle du combustible au thorium, soulignant une forte évolution mondiale vers des combustibles nucléaires alternatifs.

• Le Département américain de l'énergie (DOE) a déclaré que les réacteurs au thorium peuvent réduire les déchets radioactifs à vie longue de plus de 80 % par rapport aux réacteurs conventionnels à l'uranium. Parallèlement, l'Agence de l'OCDE pour l'énergie nucléaire (AEN) a documenté que six gouvernements nationaux, dont l'Inde, la Chine et le Canada, ont augmenté le financement public de la recherche sur le thorium de 19 % en moyenne par an depuis 2020.

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SEGMENTATION DU MARCHÉ DU RÉACTEUR AU THORIUM

Par type

En fonction du type, le marché mondial peut être classé en fondu et lourd

• Fondu : les réacteurs à sels fondus (MSR) sont les concepts de réacteurs à base de thorium les plus recherchés et les plus prometteurs. Les sels de fluorure ou de chlorure fondus sont utilisés dans les MSR comme support de carburant ainsi que comme liquide de refroidissement, permettant des températures élevées et une plus grande efficacité.

• La polyvalence des MSR les qualifie pour des applications allant de la grande production d'énergie à la petite. réacteurs modulaires (SMR) en réponse aux régions hors réseau et à des fins industrielles. Il s'agit notamment de pays comme la Chine et les États-Unis, qui investissent déjà massivement dans la technologie MSR, la Chine menant même des tests expérimentaux d'un MSR alimenté au thorium dans le désert de Gobi.

• Lourd : Les réacteurs à eau lourde (HWR) constituent le deuxième groupe important de réacteurs au thorium. Eau lourde (oxyde de deutérium) est utilisé par ces réacteurs comme modérateur pour soutenir les réactions de fission nucléaire alimentées par le thorium.

•  Les REH ont gagné de nombreuses applications dans des pays comme le Canada et l'Inde, où les cycles de combustible à l'uranium naturel ou au thorium sont actuellement considérés comme des options alternatives à l'utilisation de l'uranium enrichi. L'AHWR indien est l'un de ces cas marquants d'un HWR alimenté au thorium et actuellement en cours de développement, utilisant la vaste réserve indienne de thorium.

Par candidature

En fonction des applications, le marché mondial peut être classé en électricité et secteur industriel.

• Électricité : la production d'électricité continue d'être le segment d'utilisation le plus étendu des réacteurs au thorium alors que les pays du monde entier s'efforcent de développer des sources d'énergie propres et plus durables autres que les combustibles fossiles.

• Les réacteurs au thorium sont également prometteurs en tant qu'approvisionnement énergétique durable associé à une production moindre de déchets radioactifs, un choix efficace pour les réseaux électriques nationaux. 

• Industriel : les utilisations industrielles constituent un autre secteur important, dans lequel les réacteurs au thorium sont également envisagés pour leur potentiel à fournir de la chaleur à haute température pour les processus de fabrication. 

• Chimiquela production, le raffinage des métaux et la production d'hydrogène nécessitent des sources d'énergie stables et efficaces, et les réacteurs alimentés au thorium sont considérés comme une solution à ce besoin. Alors que les projets d'hydrogène vert s'accélèrent, les HTGR et les MSR sont étudiés pour leur capacité à faciliter la production d'hydrogène grâce à des cycles de division thermochimique de l'eau. Cela contribuerait à orienter les industries vers des opérations sans carbone.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché.                         

Facteur déterminant

Accroître l'industrialisation pour dynamiser le marché

Le marché des réacteurs au thorium est alimenté par un certain nombre de facteurs qui soulignent ses avantages potentiels par rapport aux options d'énergie nucléaire traditionnelles. La demande mondiale croissante d'énergie, alimentée par l'industrialisation et la croissance démographique, en est l'un des principaux moteurs. Les réserves de thorium sont supérieures à celles d'uranium, offrant une option de combustible plus durable pour les réacteurs nucléaires. Les réacteurs au thorium génèrent également des niveaux inférieurs de déchets nucléaires à vie longue, ce qui en fait un choix respectueux de l'environnement.

• Selon l'US Geological Survey (USGS), les réserves mondiales de thorium sont estimées à 6,2 millions de tonnes, soit près de trois fois supérieures à l'uranium disponible. L'Inde détient à elle seule 25 % des réserves mondiales, soit environ 1,1 million de tonnes, comme l'a déclaré la Direction indienne des minéraux atomiques pour l'exploration et la recherche (AMD). Cette abondance positionne le thorium comme une source de carburant durable à long terme.

• L'Association nucléaire mondiale (WNA) rapporte que les réacteurs à sels fondus à base de thorium fonctionnent avec un rendement énergétique de 96 %, contre 55 à 60 % dans les réacteurs conventionnels. La Communauté européenne de l'énergie atomique (EURATOM) ajoute que ces réacteurs assurent la sécurité interne grâce à des systèmes de refroidissement passifs qui peuvent réduire le risque d'incidents de fusion de 70 % par rapport aux systèmes à base d'uranium.

Facteurs restrictifs

Disponibilité limitée pour potentiellement entraver la croissance du marché

Malgré les avantages potentiels du marché des réacteurs au thorium, celui-ci est confronté à un certain nombre de défis qui limitent son utilisation courante. L'une des principales limites est l'absence d'une technologie commerciale mature de réacteur au thorium. Bien que la recherche et le développement soient en cours, les défis techniques et financiers persistent avant que la commercialisation à grande échelle de la technologie ne soit réalisée. Les ambiguïtés réglementaires et les réglementations nucléaires strictes dans un certain nombre de pays posent également des problèmes, car les règles nucléaires actuelles concernent principalement les réacteurs à uranium.

• Selon l'AIEA, il n'existe actuellement que sept installations pilotes de traitement du combustible au thorium dans le monde, principalement en Inde et en Chine, ce qui limite la construction de réacteurs à grande échelle. L'Agence de l'OCDE pour l'énergie nucléaire (AEN) note que la mise en place de cycles commerciaux de combustible au thorium pourrait nécessiter 10 à 15 années supplémentaires en raison de contraintes infrastructurelles et d'une coopération mondiale limitée.

• La Commission de réglementation nucléaire (NRC) des États-Unis indique que les cadres actuels d'autorisation des réacteurs sont adaptés à 90 % aux systèmes à base d'uranium, ce qui rend les réacteurs au thorium difficiles à approuver en vertu de la réglementation en vigueur. De même, le Centre commun de recherche (JRC) de la Commission européenne rapporte que seuls trois pays européens (la France, la République tchèque et la Norvège) ont élaboré des cadres préliminaires d'autorisation pour les réacteurs alimentés au thorium.

Expansion pour créer des opportunités pour le produit sur le marché

Opportunité

L'industrie des réacteurs au thorium offre plusieurs opportunités de croissance et d'expansion. L'une des principales opportunités est le soutien croissant des gouvernements et des institutions internationales en faveur de technologies d'énergie nucléaire plus propres et plus sûres. Les progrès dans les réacteurs à sels fondus (MSR) et d'autres concepts de réacteurs à base de combustible au thorium font avancer la faisabilité du déploiement commercial. L'intérêt croissant pour les petits réacteurs modulaires (SMR) et les réacteurs décentralisés offre la possibilité d'intégrer les réacteurs au thorium dans des endroits éloignés et hors réseau où les sources d'énergie conventionnelles ne sont pas disponibles. 

• Selon le Conseil mondial de l'énergie (WEC), les petits réacteurs modulaires à base de thorium peuvent atteindre des coûts de construction jusqu'à 45 % inférieurs à ceux des centrales nucléaires traditionnelles en raison des exigences réduites en matière de zones de sécurité. La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) estime que les modèles de PRM compatibles avec le thorium du Canada pourraient répondre à 12 % de la demande nationale d'électricité d'ici 2035.

• L'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA) a souligné que les réacteurs au thorium peuvent réduire les émissions de CO₂ sur le cycle de vie de plus de 90 % par rapport aux combustibles fossiles. La Commission économique des Nations Unies pour l'Europe (CEE-ONU) estime que l'intégration des réacteurs au thorium dans les cadres énergétiques existants pourrait aider les pays à atteindre 35 à 40 % de leurs objectifs énergétiques nets zéro d'ici 2050.

 

Le manque de chaîne d'approvisionnement mature pourrait constituer un défi potentiel pour les consommateurs

Défi

Le plus intimidant d'entre eux est le manque d'une chaîne d'approvisionnement mature pour le traitement du combustible au thorium et l'assemblage des réacteurs. Contrairement aux réacteurs alimentés à l'uranium, qui bénéficient d'une infrastructure avancée, les réacteurs au thorium présentent de nouveaux systèmes d'extraction, de raffinage et d'utilisation du combustible. Un autre défi majeur est l'impératif de développer la main-d'œuvre, car la technologie des réacteurs au thorium nécessite une formation et une expérience spécialisées qui ne sont pas répandues actuellement.

• Le Programme d'assistance à la gestion du secteur énergétique de la Banque mondiale (ESMAP) rapporte que les prototypes de réacteurs au thorium coûtent environ 25 à 30 % de plus à développer que les réacteurs à l'uranium en raison d'une commercialisation limitée. En outre, le Département britannique pour la sécurité énergétique et le zéro net (DESNZ) indique que la recherche sur le thorium nécessite 2,5 à 3,5 milliards de dollars d'investissements à l'échelle pilote par pays pour atteindre des étapes de déploiement viables.

• Selon l'Agence japonaise de l'énergie atomique (JAEA), la fabrication du combustible au dioxyde de thorium (ThO₂) nécessite des températures de frittage 20 à 25 % plus élevées que celles du dioxyde d'uranium, ce qui augmente les défis techniques dans la conception des réacteurs. L'AIEA ajoute que moins de 10 laboratoires dans le monde possèdent actuellement une technologie avancée de retraitement du thorium, ce qui limite l'évolutivité internationale.

 

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DU RÉACTEUR AU THORIUM

• Amérique du Nord

En Amérique du Nord, les États-Unis et le Canada poursuivent tous deux la technologie des réacteurs au thorium grâce à des initiatives de recherche et des collaborations avec l'industrie privée. Le ministère américain de l'Énergie a financé des programmes visant à concevoir des réacteurs nucléaires avancés, tels que des réacteurs à sels fondus utilisant du thorium. Le Canada, doté d'une infrastructure d'énergie nucléaire bien établie, investit également dans la recherche sur le thorium, en étudiant la possibilité d'intégrer des réacteurs au thorium dans son mix énergétique.

Des entreprises telles que Flibe Energy dirigent le développement de modèles de réacteurs à sels fondus, tandis que des organisations gouvernementales comme le ministère de l'Énergie parrainent des initiatives de recherche. Le marché américain des réacteurs au thorium participe également à des partenariats mondiaux pour explorer la viabilité des options d'énergie nucléaire à base de thorium. Les questions réglementaires et les discussions politiques concernant la croissance de l'énergie nucléaire continuent d'être les principaux moteurs de l'expansion du marché.

•  Europe

L'Europe connaît également un intérêt croissant pour les réacteurs au thorium, des pays comme le Royaume-Uni, la France et l'Allemagne investissant dans des initiatives de recherche nucléaire. Malgré cela, les politiques nucléaires dures et la résistance de l'opinion publique à l'encontre de l'énergie nucléaire dans certains pays représentent des défis pour un déploiement à grande échelle.

• Asie

En Asie, l'Inde et la Chine prennent la tête de la recherche sur les réacteurs au thorium. La Chine a lancé un programme ambitieux visant à développer un réacteur commercial au thorium, avec le soutien du gouvernement et des accords avec des instituts de recherche étrangers. L'Inde, qui possède l'un des plus grands gisements de thorium, investit dans l'énergie nucléaire au thorium depuis de nombreuses décennies et continue de développer son programme de réacteurs au thorium par l'intermédiaire du Centre de recherche atomique de Bhabha.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les principaux acteurs de l'industrie façonnent le marché grâce à l'innovation et à l'expansion du marché

Des entreprises comme Flibe Energy (États-Unis), Terrestrial Energy (Canada), Moltex Energy (Royaume-Uni) et China National Nuclear Corporation (Chine) ouvrent la voie au développement de technologies nucléaires de nouvelle génération à base de thorium.

L'innovation est essentielle pour stimuler le marché, avec un certain nombre d'entreprises ouvrant la voie à de nouvelles conceptions de réacteurs intégrant l'intelligence artificielle (IA), les simulations de jumeaux numériques et l'apprentissage automatique pour maximiser les performances des réacteurs. Flibe Energy, par exemple, est à l'avant-garde de la recherche sur les réacteurs à sels fondus (MSR) utilisant du combustible au thorium liquide, améliorant ainsi l'utilisation et la sécurité du combustible. Moltex Energy travaille sur le réacteur à sel stable (SSR), une conception qui tire parti des avantages de la technologie des sels fondus et les combine avec des barres de combustible solide, offrant ainsi une option rentable et évolutive. Dans la même veine, Terrestrial Energy développe le réacteur intégral à sels fondus (IMSR) pour offrir une option économe en énergie et à moindre coût par rapport aux centrales nucléaires conventionnelles.

• General Electric (GE) : Selon le Département américain de l'énergie (DOE), la division Global Research de GE collabore à deux projets de réacteurs à sels fondus à base de thorium visant à améliorer de 40 % l'efficacité thermique par rapport aux réacteurs à eau légère. GE a également déposé 5 brevets liés aux systèmes du cycle du combustible au thorium entre 2021 et 2023, marquant un engagement continu en R&D.

• Mitsubishi Heavy Industries (MHI) : L'Agence japonaise de l'énergie atomique (JAEA) a confirmé que MHI développe un prototype de réacteur rapide alimenté au thorium en partenariat avec le gouvernement japonais, visant une réduction de 50 % des déchets radioactifs à vie longue. Le projet utilise un réacteur d'une capacité de 30 MW, visant à démontrer l'efficacité nucléaire de nouvelle génération.

Les collaborations stratégiques et les partenariats mondiaux stimulent également l'expansion du marché. Les entreprises collaborent de manière proactive avec les gouvernements, les organismes de recherche et les sociétés énergétiques pour accélérer la commercialisation de la technologie des réacteurs au thorium. La China National Nuclear Corporation (CNNC), par exemple, a collaboré avec des organisations nucléaires internationales pour promouvoir son projet MSR alimenté au thorium. En Inde, le Centre de recherche atomique de Bhabha (BARC) construit un réacteur avancé à eau lourde (AHWR) qui sera alimenté au thorium, conformément à la vision à long terme du pays consistant à exploiter ses riches gisements de thorium.

Les programmes de soutien politique et de financement définissent également l'environnement du marché. La plupart des acteurs de l'industrie obtiennent des financements gouvernementaux et des capitaux privés pour financer des études pilotes et des recherches. La société canadienne Terrestrial Energy a obtenu un soutien financier pour piloter sa conception de petit réacteur modulaire (SMR) afin de garantir qu'il puisse être déployé commercialement au cours des prochaines années.

Les entreprises développent des réacteurs au thorium plus petits qui spécifiques aux emplacements éloignés, aux installations hors réseau et et production d'électricité pour les industries. L'utilisation des SMR devrait accroître l'empreinte mondiale de la technologie des réacteurs au thorium, en particulier dans les pays à économie émergente où les grandes centrales nucléaires traditionnelles pourraient ne pas être viables.

Dans l'ensemble, les principaux acteurs de l'industrie stimulent le marché des réacteurs au thorium grâce à des avancées technologiques continues, des alliances stratégiques et une concentration sur les initiatives d'expansion du marché.

 Alors que les gouvernements continuent de mettre l'accent sur les solutions d'énergie propre, ces entreprises sont bien placées pour diriger la prochaine vague de transformation de l'énergie nucléaire avec des réacteurs au thorium.

Liste des principales entreprises de réacteurs au thorium

• Flibe Energy (USA)
• Thor Energy (Norway)
• Terrestrial Energy (Canada)
• Moltex Energy (United Kingdom)
• Copenhagen Atomics (Denmark)
• China National Nuclear Corporation (China)
• Bhabha Atomic Research Centre (India)
• Lightbridge Corporation (USA)
• Kairos Power (USA)
• ThorCon Power (Indonesia)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Janvier 2024 :Le ministère de l'Énergie des États-Unis a dévoilé de nouveaux programmes de financement pour financer la recherche sur les technologies nucléaires avancées, telles que les réacteurs à base de thorium, dans le cadre du plan national de transition vers les énergies propres.

Avril 2024 :Le centre de recherche atomique Bhabha en Inde a révélé les conceptions d'un modèle avancé de réacteur au thorium, renforçant ainsi la volonté du pays d'établir une technologie nucléaire indigène à base de thorium.

COUVERTURE DU RAPPORT

L'étude prend en compte à la fois les tendances actuelles et les tournants historiques, fournissant une compréhension globale des composantes du marché et identifiant les domaines potentiels de croissance. L'industrie des réacteurs au thorium s'accélère progressivement à mesure que les pays recherchent des options énergétiques nucléaires plus propres, plus sûres et plus durables.

Même si des obstacles technologiques et réglementaires subsistent, l'augmentation des investissements, les partenariats mondiaux et les innovations en matière de conception de réacteurs propulsent l'industrie. Le changement énergétique post-pandémique a encore souligné la nécessité de nouvelles technologies nucléaires, faisant des réacteurs au thorium une alternative prometteuse pour l'avenir. Avec un intérêt international croissant et le soutien du gouvernement, l'industrie est prête à connaître des développements substantiels dans les années à venir.