L’industrie nucléaire de demain

L'analyse de données réelles à l'aide de jumeaux virtuels permet à Kairos Power d'accélérer le développement d'énergie propre

Dan Headrick
12 July 2021

4 minutes

Bill Gates, co-fondateur de Microsoft etdéfenseur du développement durable a récemment déclaré que l'énergie nucléaire était le meilleur espoir de la planète pour générer suffisamment \d'énergie neutre en carbone pour répondre à la demande en énergie mondiale d'ici 2050, date définie par l'ONU. Compass a échangé avec Lou Martinez Sancho, vice-présidente exécutive Stratégie \Kairos Power, société basée à Alameda (Californie) au sujet des efforts déployés pour commercialiser une nouvelle génération de technologie nucléaire – des réacteurs à haute température refroidis par du sel de fluorure – en associant un prototypage et des itérations rapides à la technologie virtuelle pour accélérer la concrétisation du matériel physique.

Compass :La technologie avancée des réacteurs nucléaires KP-FHR implique de repenser complètement les modèles de conception-construction. Dans ce contexte, pouvez-vous nous en dire plus sur l'ampleur et la portée de l'innovation qui sera nécessaire ici ?

Lou Martinez Sancho : Nous avons constaté que le cycle de développement du nucléaire conventionnel est particulièrement long, lent et capitalistique. Le cycle conventionnel consiste à « planifier, concevoir, construire et tester », une pratique courante pour d'autres industries. Mais le plus difficile dans le nucléaire, c'est ce cycle sans fin entre « planifier » et « concevoir », pour en fin de compte concevoir de nombreux réacteurs sur papier. Dans le jargon de l'industrie, nous appelons ça des « réacteurs sur papier », car leur construction n'a jamais vu le jour.

C'est souvent lorsque nous commençons la construction et la fabrication de réacteurs que nous nous rendons compte de tel ou tel problème, ce qui nous permet de trouver et de mettre en place des solutions. C'est souvent lorsque nous commençons la construction et la fabrication de réacteurs que nous nous rendons compte de tel ou tel problème, ce qui nous permet de trouver et de mettre en place des solutions.

Nous tirons les leçons des tests que nous menons sur des pièces de matériel que nous avons conçues et construites, puis les intégrons dans l'itération suivante. Pour l'industrie nucléaire, cela représente un changement en profondeur. En reproduisant SpaceX, nous avons pu examiner en détail la manière dont ils ont amélioré et boosté leur phase de développement.

La technologie de Kairos Power offre des fonctionnalités inédites qui nécessitent des tests de rétroaction rapides et des preuves expérimentales, afin de démontrer qu'elles fonctionnent comme prévu. Comment utilisez-vous la modélisation virtuelle dans ce processus ?

LMS : Plus vous échouez vite, plus vous apprenez vite. C'est le principe-même de l'apprentissage rapide.

La donne est en train de changer en termes d'innovation, alors que ces outils [virtuels] ont connu des améliorations considérables au cours des dernières années. Associés à du matériel physique, les modèles virtuels offrent une véritable valeur ajoutée. Vous voulez éviter ce cycle de planification et de conception ? Notre approche, basée sur plusieurs cycles de conception-construction-test dans le cadre de systèmes nucléaires et non nucléaires, nous permet de combiner données réelles et modèles virtuels. En alliant le monde réel et le monde virtuel, nous sommes capables de développer des systèmes physiques parallèlement à leurs jumeaux numériques.

D'après mon expérience, s'il n'y a pas de lien fort entre le bâtiment que vous construisez et son jumeau virtuel ou numérique, vous ne pourrez rien en tirer.

Image du haut : Le banc d'essai ETUDE (Engineering Test Unit Demonstration Experiment) du laboratoire d'analyse rapide, de prototypage et de conception itérative (R-Lab) d'Alameda de Kairos Power valide les performances hydrodynamiques intégrales et les méthodes de recirculation de carburant par galets. (Image © Kairos Power)
Image du haut : Le banc d'essai ETUDE (Engineering Test Unit Demonstration Experiment) du laboratoire d'analyse rapide, de prototypage et de conception itérative (R-Lab) d'Alameda de Kairos Power valide les performances hydrodynamiques intégrales et les méthodes de recirculation de carburant par galets. (Image © Kairos Power)

Qu'en est-il des facteurs changeants du marché ? Comment cela s'inscrit-il dans le processus d'itération rapide ?

LMS : Les données que les jumeaux virtuels reçoivent de nos systèmes physiques nous permettent de réduire la durée de conception, les qualifications, les examens, et les coûts de fabrication et d'exploitation. Elles prennent également en charge les licences et nous aident à comprendre les exigences du marché.

« Selon moi, les jumeaux virtuels et les simulations constituent les solutions idéales pour tirer le meilleur parti des itérations et du prototypage rapides. »

À l'heure actuelle, les énergies renouvelables connaissent une croissance considérable, et la tendance en faveur d'un système énergétique plus distribué et décarboné continue de gagner du terrain. Les petits réacteurs modulaires – et le KP-FHR – s'intégreront ainsi parfaitement aux systèmes basés sur les sources d'énergie renouvelable intermittentes. En adoptant une approche itérative rapide, nous permettons à la conception de passer au niveau supérieur avec l'introduction de nouvelles exigences. Selon moi, les jumeaux virtuels et les simulations constituent les solutions idéales pour tirer le meilleur parti des itérations et du prototypage rapides.

LMS : Les données constituent un précieux atout et ce, quelle que soit l'entreprise. C'est d'autant plus vrai pour Kairos Power, car l'une des conditions sine qua non de notre futur succès réside dans notre capacité à acquérir, assimiler et transmettre des connaissances de manière efficace. La seule façon d'y parvenir ? Créer une organisation apprenante. C'est pourquoi les données sont essentielles à nos yeux. Grâce à cela, ils ont pu développer et transformer leurs programmes de manière significative.

Nous construisons actuellement d'importants composants matériels. Ce que cette phase de construction nous apprend, nous pourrons l'intégrer à la prochaine itération.

Voilà où nous en sommes aujourd'hui. Tout est connecté au matériel physique que Kairos Power construit et fabrique dans le monde réel. Il est primordial de construire des choses. Ces outils [virtuels] nous aident ensuite à être plus agiles et plus rapides. Les données fournies par les constructions physiques font toute la force des jumeaux virtuels.

Lou Martinez Sancho, Executive Vice President, Strategy & Innovation for Kairos Power

For more than 20 years, Lou Martinez Sancho has led teams in various industries including biotech, energy, automotive, architecture, engineering and construction (AEC). Her goal at Kairos Power: To enable the world’s transition to clean energy with nuclear-generated power that is clean, affordable and safe.

En savoir plus sur la façon dont l'industrie de l'énergie et des matériaux vise à réduire son empreinte carbone

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