Le tristement célèbre réacteur nucléaire de Three-Mile Island destiné à répondre aux besoins énergétiques des initiatives IA de Microsoft

La faim énergétique de l’IA de Microsoft

L’IA est une tendance nouvelle extrêmement populaire dans le secteur technologique. Cependant, elle consomme encore plus d’énergie que les tendances précédentes comme l’informatique en nuage. Par exemple, ChatGPT consomme 25 fois plus d’énergie pour créer une réponse qu’une recherche Google classique.

Avec déjà 180 millions d’utilisateurs, ChatGPT représente une consommation d’énergie supplémentaire importante. Cela préoccupe le créateur de ChatGPT, OpenAI, ainsi que son partenaire principal, Microsoft (MSFT ). C’est également une préoccupation majeure pour les opérations d’IA basées aux États‑Unis, la production d’électricité dans le pays étant restée largement stagnante pendant des décennies, contrairement à la Chine.

Source : Our World In Data

Ce n’est pas propre à Microsoft, par exemple, la demande énergétique de Google a doublé entre 2019 et 2023. En pratique, chaque nouvelle puce IA vendue par Nvidia (NVDA ) continuera de consommer de l’énergie pendant de nombreuses années.

Dans l’ensemble, on s’attend à ce que l’IA consomme beaucoup d’énergie, avec une hausse pouvant atteindre 550 % d’ici 2026.

Source : Forbes

Ainsi, il n’est pas surprenant que Microsoft cherche un accord à long terme pour sécuriser son approvisionnement en énergie. Ce qui était encore plus surprenant, c’est le dernier accord. Microsoft envisage de relancer la centrale nucléaire de Three-Mile Island afin que son propriétaire, Constellation Energy Corporation (CEG ) (CEG), puisse garantir à Microsoft un approvisionnement constant en énergie de base à faible teneur carbone pour ses centres de données IA.

L’accord nucléaire de Microsoft

Microsoft achèterait la totalité de la production du réacteur pour les 20 prochaines années, assurant ainsi un accord sûr pour la société d’électricité. Dans ce cadre, l’installation serait rebaptisée Crane Clean Energy Center (CCEC) en l’honneur de Chris Crane, le PDG de l’ancienne société mère de Constellation.

Le CCEC devrait être opérationnel en 2028, Constellation poursuivant le renouvellement de licence qui prolongera le fonctionnement de la centrale jusqu’à au moins 2054.

Source : Inspenet

Dans l’ensemble, le projet devrait créer 3 400 emplois directs et indirects et ajouter plus de 800 MW d’électricité sans carbone au réseau.

Il ajoutera également 16 milliards de dollars au PIB de l’État et générera 3 milliards de dollars en taxes étatiques et fédérales.

“L’industrie nucléaire de la Pennsylvanie joue un rôle essentiel en fournissant une électricité sûre, fiable et sans carbone qui aide à réduire les émissions et à faire croître l’économie de la Pennsylvanie.” Gouverneur Josh Shapiro

Prime de prix

La centrale a été fermée début 2019 pour des raisons économiques, mais l’achat garanti de son énergie par Microsoft a changé la donne. Les experts ont estimé que Microsoft semble prête à payer une forte prime tant qu’un approvisionnement stable en énergie est garanti. Cela pourrait être au moins 90 $ par mégawattheure et peut-être jusqu’à 100 $/MWh.

À ce prix élevé pourrait s’ajouter un coût supplémentaire pour le réseau électrique afin de livrer cette énergie au centre de données de Microsoft, soit entre 20 $ et 30 $/MWh supplémentaires.

Il s’agit d’une prime importante comparée aux prix moyens actuels du marché, qui varient de 45 $ à 55 $ par mégawattheure dans la région.

Bien sûr, cela reflète la préoccupation à long terme de Microsoft concernant la disponibilité et la fiabilité de l’alimentation électrique. De nombreuses autres tendances vont concurrencer l’offre d’énergie comme nous l’avons expliqué dans « Notre futur mix énergétique », notamment les véhicules électriques et l’électrification des systèmes énergétiques comme le chauffage (pompe à chaleur) et la production industrielle (hydrogène vert pour l’acier, ammoniac, etc.).

Histoire du réacteur de Three-Mile Island

Ce qui rend cette annonce surprenante et quelque peu controversée, c’est que le réacteur de Three-Mile Island est surtout connu pour être la plus grande catastrophe nucléaire de l’histoire des États‑Unis.

L’un de ses réacteurs, l’unité 2, a subi une fusion partielle en 1979. Cela a entraîné la libération de matériaux radioactifs, et les coûts de nettoyage ont atteint jusqu’à 1 milliard de dollars entre 1979 et 1993.

Même si, selon le Département de l’Énergie, « Aucun blessé, décès ou effet direct sur la santé n’a été causé par l’accident », l’usine reste un symbole des craintes des environnementalistes à l’égard de l’énergie nucléaire.

Source : History Channel

Le réacteur qui sera redémarré pour Microsoft n’est PAS l’unité 2.

Le réacteur discuté entre Microsoft et Constellation est l’unité 1, qui est restée opérationnelle et a continué à produire de l’énergie jusqu’à sa fermeture en 2019.

Néanmoins, c’est une décision audacieuse de la part des deux entreprises, la centrale étant en quelque sorte un symbole de la lutte de l’industrie nucléaire à cause d’incidents comme Three-Mile Island, Tchernobyl et Fukushima. D’où le projet de la rebaptiser « Crane Clean Energy Center ».

Microsoft, nucléaire et production d’énergie

Ce n’est pas le seul lien de Microsoft avec l’énergie nucléaire. Bill Gates est également le principal soutien de TerraPower, une société de SMR (réacteurs modulaires petits). Il s’agit d’une technologie que nous avons détaillée, ainsi que TerraPower et ses concurrents, dans notre article « Mise à jour sur les SMR (Small Modular Reactor) – Toujours l’avenir de l’énergie nucléaire ».

Source : CNBC

TerraPower prévoit d’ouvrir son premier réacteur en 2030. Il est toutefois possible que la dépendance de l’entreprise à l’HALEU (Uranium à faible enrichissement à haute teneur), qui était principalement fourni par la Russie, entraîne d’importants retards.

Microsoft a également créé le Global AI Infrastructure Investment Partnership (GAIIP), en partenariat avec BlackRock (BLK ), Global Infrastructure Partners (GIP) et MGX, afin de répondre à la demande des projets IA en matière de calcul et d’énergie électrique.

IA et énergie nucléaire

Derniers développements

Le président d’OpenAI et figure la plus connue est également président de Oklo, qui développe de petits réacteurs nucléaires rapides. Cela pourrait devenir la première centrale nucléaire américaine alimentée par des déchets nucléaires.

Les réacteurs nucléaires rapides font partie de la dite 4^e génération de centrales nucléaires, qui englobe en réalité de nombreux conceptions très différentes, que nous avons couvertes dans « La 4e génération d’énergie nucléaire : moins chère, plus propre, plus sûre ».

Amazon a acheté un centre de données alimenté par le nucléaire à Talen Energy (TLN ) (AMZN ) en mars 2024 pour 650 M$, situé juste à côté de la Susquehanna Steam Electric Station, la sixième plus grande centrale nucléaire des États‑Unis.

Source : ANS

Parallèlement, Oracle (ORCL ) construit 3 SMR pour alimenter son centre de données de 1 GW, et Google pourrait faire de même.

L’IA stimule la production d’énergie

Alors que l’IA consommera beaucoup d’énergie, elle peut à son tour aider à augmenter et optimiser la production d’énergie. Cela peut se faire grâce à plusieurs applications de l’IA :

• Solutions basées sur le cloud pour un travail plus distant et automatisé.
• Réseau électrique intelligent, optimisant l’efficacité du système et réduisant les pertes liées à la transmission et aux excédents temporaires d’énergie renouvelable.
• IoT pour optimiser le moment de la consommation d’énergie.

Constellation, en particulier, espère économiser des millions de dollars en utilisant les outils d’apprentissage automatique (ML) de Blue Wave AI Labs dans ses centrales nucléaires.

Fusion nucléaire

Utiliser l’IA pour créer de l’énergie pourrait aller encore plus loin, l’IA étant probablement un contributeur clé si nous parvenons un jour à percer le secret de la fusion nucléaire, de la stabilisation du plasma en microsecondes à la création de nouveaux alliages.

D’autres entreprises technologiques et fondateurs sont également d’accord. Jeff Bezos et d’autres investisseurs ont levé plus de 130 M$ en capital-risque pour General Fusion (GFUZ ), une start‑up de fusion nucléaire commerciale.

Parallèlement, Google a lancé une levée de fonds de 250 M$ pour TAE Technologies, une start‑up de fusion nucléaire.

Vous pouvez en savoir plus sur les derniers développements et les promesses de la fusion nucléaire dans « Fusion nucléaire – La solution d’énergie propre ultime à l’horizon ».

Marées changeantes

Les entreprises technologiques et les applications d’IA qui adoptent une renaissance de l’énergie nucléaire représentent un changement radical comparé à il y a quelques années. Il y a seulement cinq ans, le nucléaire était encore perçu comme une technologie dangereuse, l’Allemagne fermant ses centrales nucléaires et l’avenir étant envisagé uniquement alimenté par les énergies renouvelables.

Cependant, la prise de conscience du besoin de stocker massivement de l’énergie et l’urgence de réduire les émissions de carbone ont changé l’image du nucléaire neutre en carbone.

Est‑ce que cela fonctionnera ?

Le changement de direction concernant l’énergie nucléaire est très rapide. Compte tenu de l’importance stratégique de l’IA, ainsi que de l’influence politique très réelle des méga‑entreprises technologiques, il est probable que les politiques et les réglementations évolueront en réponse.

Cela prendra toutefois encore du temps.

Réglementations

Premièrement, d’un point de vue politique, la résistance à l’énergie nucléaire a été une pierre angulaire des mouvements environnementalistes pendant des décennies. Il est peu probable que cela change instantanément.

“Obtenir des licences de la part de la Commission de réglementation nucléaire des États‑Unis (NRC) pourrait également être difficile pour tout projet nucléaire. La NRC est actuellement très occupée.” Sola Talabi – Ingénieur nucléaire & présidente du cabinet de conseil en risques énergétiques à Pittsburgh Technical

Limites industrielles

Deuxièmement, la chaîne d’approvisionnement industrielle pour l’énergie nucléaire progresse lentement depuis des décennies avec presque aucune nouvelle centrale nucléaire construite. Ainsi, le redémarrage de Three-Mile Island rencontrera probablement des problèmes d’approvisionnement et techniques entraînant des retards.

“Personne n’a jamais fait cela auparavant. Des défis surgiront.” Kate Fowler – responsable mondial de l’énergie nucléaire chez Marsh (MRSH ), courtier en assurance énergie et conseiller en risques

Cela vaut également pour le combustible nucléaire, dont une grande partie est encore fournie par la Russie et le Kazakhstan.

Investir dans l’énergie nucléaire

Alors qu’elle connaît une renaissance, il devient de plus en plus clair que l’énergie nucléaire sera une pierre angulaire de notre système énergétique pour les deux prochaines décennies. En effet, elle offre une solution technologiquement prête pour une énergie abondante, neutre en carbone, stable et toujours disponible.

Dans un avenir plus lointain, elle pourrait être progressivement remplacée par des énergies renouvelables comme le solaire, le solaire spatial ou le vent. Cependant, comme cela nécessiterait des batteries massives à l’échelle des services publics, il est peu probable que cela se produise rapidement.

Vous pouvez investir dans des sociétés nucléaires via de nombreux courtiers, et vous trouverez ici, sur securities.io, nos recommandations pour les meilleurs courtiers aux États‑Unis, Canada, Australie, Royaume‑Uni, ainsi que dans de nombreux autres pays.

Si vous n’êtes pas intéressé par la sélection de sociétés nucléaires spécifiques, vous pouvez également vous tourner vers des ETF tels que le VanEck Uranium and Nuclear ETF (NLR), le Range Nuclear Renaissance Index ETF (NUKZ), ou le Global X Uranium ETF (URA), qui offrent une exposition plus diversifiée pour profiter de l’industrie de l’énergie nucléaire.

Vous pouvez également lire notre article sur les « 5 meilleures actions nucléaires à investir ».

Sociétés nucléaires

1. Centrus Energy Corp.

Actuellement, la Russie produit 14 % de l’uranium mondial, 27 % de la conversion et 39 % de l’enrichissement. Cela s’explique par le fait que de nombreuses importantes réserves d’uranium kazakhes sont raffinées et enrichies en Russie, un héritage des chaînes d’approvisionnement de l’Union soviétique.

Source : IAEA

Dans le contexte géopolitique actuel, cela est considéré comme un problème majeur à corriger, avec 4,3 milliards de dollars par an versés à la Russie pour alimenter les centrales nucléaires américaines.

Centrus, la plus grande société américaine d’enrichissement d’uranium, est au cœur de l’effort de relocalisation de l’approvisionnement nucléaire.

Elle construit la seule usine américaine à produire de l’Uranium à faible enrichissement à haute teneur (HALEU). Ce type d’uranium enrichi est très utile, notamment pour les conceptions innovantes plus petites et les réacteurs à sels fondus. Le combustible est si dense en énergie que 750 g suffisent à couvrir les besoins électriques d’une personne pendant toute sa vie.

Source : Centrus

Centrus est également la seule entreprise répondant aux exigences de sécurité nationale des États‑Unis pour l’enrichissement d’uranium destiné aux combustibles de type HALEU, l’entreprise retraçant ses origines jusqu’à l’initiative « Atoms for Peace », ainsi que l’agent responsable du programme historique de désarmement Méga‑tons à Méga‑watts.

Le cours de l’action de la société a grandement bénéficié de l’interdiction récente de l’uranium russe.

Avec le combustible HALEU de Centrus, solution principale pour la plupart des SMR, micro‑réacteurs et conceptions nucléaires avancées, l’entreprise devrait jouir d’un quasi‑monopole sur la partie enrichissement de la chaîne d’approvisionnement.

Comme le HALEU est plus concentré que le combustible nucléaire ordinaire, le rendant plus dangereux, il sera très difficile pour les concurrents non liés à l’armée américaine d’obtenir la licence pour concurrencer Centrus.

Ainsi, Centrus est une action pour les investisseurs cherchant à améliorer l’énergie nucléaire grâce à de nouvelles conceptions tout en capitalisant sur la volonté d’éloigner l’approvisionnement en combustible de la Russie et de l’Asie centrale.

2. Mirion Technologies, Inc.

En dehors des réacteurs et des technologies de combustible, l’énergie nucléaire dépend fortement de nombreux capteurs, pièces et autres équipements « mineurs » qui doivent néanmoins fonctionner parfaitement.

Une de ces catégories est la détection des radiations, cœur de métier de Mirion (États‑Unis).

La réglementation de l’énergie nucléaire exige des contrôles très stricts de l’exposition aux radiations du personnel, de l’environnement et de la détection précoce de toute fuite ou contamination potentielle. Il en va de même pour l’utilisation médicale de composés radioactifs, comme le traitement du cancer et l’imagerie.

Source : Mirion

L’entreprise est également active dans les mesures physiques pour les analyses et recherches scientifiques, ainsi que dans les dispositifs de déclassement et de décontamination pour l’industrie de la défense, la cybersécurité et les services de formation. La société a été introduite en bourse en 2020.

Mirion représente une partie moins « glamour » de la chaîne d’approvisionnement nucléaire, surveillant et mesurant les radiations au lieu de créer de nouveaux conceptions de réacteurs, de carburants à haute densité ou d’applications militaires. Cela ne la rend pas moins intéressante d’un point de vue financier. Mirion est davantage une action de type « pioche et pelle » qui bénéficiera d’un regain d’intérêt et d’investissements dans le nucléaire.

Elle profitera également du scepticisme public encore élevé à l’égard du nucléaire, renforçant les exigences pour des capteurs et moniteurs de radiation omniprésents, très efficaces et fiables fournis par des fournisseurs éprouvés comme Mirion.

Et contrairement aux entreprises qui construisent de nouveaux types de réacteurs comme les SMR ou les réacteurs rapides, exposées à des risques réglementaires, Mirion bénéficiera de tout type de centrale nucléaire en cours de construction.