L’ère de l’IA mènera-t-elle au nucléaire ? Microsoft et Google se ruent sur l’énergie nucléaire, les petits réacteurs modulaires deviennent les nouveaux favoris de Wall Street

L'énergie nucléaire connaît une vague de renaissance rare aux États-Unis.

La demande massive en électricité des centres de données dédiés à l'intelligence artificielle dirige l'attention des géants technologiques vers un secteur autrefois considéré comme en déclin : le nucléaire. Microsoft et Google ont successivement signé des accords d’achat d’électricité nucléaire sur plusieurs décennies, le gouvernement Trump a promis plus de 80 milliards de dollars pour soutenir la construction de nouveaux réacteurs et s’est fixé pour objectif d’augmenter la capacité installée du nucléaire aux États-Unis à 400 GW d’ici 2050, soit quatre fois sa taille actuelle. Cette vague de renaissance reconfigure la carte énergétique des États-Unis et donne naissance à une nouvelle génération de startups axées sur des petits réacteurs modulaires (SMR), attirant aussi bien les géants technologiques que les capitaux de Wall Street.

Cependant, le retour du nucléaire ne se fait pas du jour au lendemain. De la régulation à l'approvisionnement en combustible, en passant par la construction et la réserve de talents, le secteur de l'énergie nucléaire fait face à de profondes difficultés structurelles. Selon l'industrie, les SMR ne devraient pas être raccordés au réseau à grande échelle avant le début des années 2030 et il reste incertain que leurs coûts soient à la hauteur des promesses faites.

Les centres de données stimulent la demande pour le nucléaire

Le principal moteur de cette renaissance nucléaire est la soif quasi infinie d’électricité créée par les infrastructures de l’IA.

Selon l’Electric Power Research Institute, dans un scenario de forte croissance, les centres de données pourraient représenter jusqu’à 17% de la consommation électrique américaine d’ici à 2030, contre environ 5% actuellement. Ce niveau de demande dépasse largement la marge de manœuvre du réseau existant.

La production d’électricité à partir du gaz naturel est le premier choix pour l’expansion des centres de données, mais l’approvisionnement en turbines à gaz est tendu, les délais de livraison peuvent durer plusieurs années et les prix ne cessent d’augmenter. Bien que le solaire et l’éolien dominent la nouvelle capacité de production installée cette année aux États-Unis, leur caractère intermittent les empêche de répondre seuls aux besoins en électricité continue des centres de données, qui exigent l’ajout de vastes systèmes de stockage.

C’est pourquoi le nucléaire se distingue. Il figure parmi les rares sources d’énergie capables d’offrir une électricité zéro carbone, 24h/24, parfaitement adaptée aux objectifs de clean energy des entreprises technologiques. Par ailleurs, l’acceptation du nucléaire par le public progresse : une enquête du Pew Research Center montre qu’en 2025, 59% des adultes américains soutiennent une expansion de l’utilisation du nucléaire, contre seulement 43% il y a dix ans.

Microsoft et Google achètent du nucléaire, les anciennes centrales renaissent

Les accords d’achat d’électricité passés par les géants technologiques contribuent directement à relancer plusieurs centrales nucléaires fermées.

Microsoft a signé un contrat d’achat d’électricité de 20 ans avec Constellation Energy Corp., qui prévoit de redémarrer la centrale nucléaire de Three Mile Island en Pennsylvanie, pour une remise en service en 2027. Le premier réacteur avait été fermé en 2019 en raison d’un manque de compétitivité économique, tandis qu’un autre réacteur est hors service depuis près d’un demi-siècle suite à une fusion partielle du cœur.

Google a conclu un accord de fourniture d’électricité de 25 ans avec NextEra Energy Inc., qui compte redémarrer la centrale nucléaire Duane Arnold en Iowa en 2029. De plus, Meta Platforms Inc. a signé des contrats avec Oklo Inc. et TerraPower LLC pour approvisionner ses centres de données dédiés à l’IA en énergie nucléaire.

Sur le plan gouvernemental, Holtec International Corp. relance la centrale nucléaire Palisades dans le Michigan, avec le soutien financier de l’État et du gouvernement fédéral, et prévoit d’achever l’opération cette année.

Actuellement, les États-Unis comptent 94 centrales nucléaires dans 28 États, dont environ 90% des réacteurs ont été construits dans les années 1970 et 1980, avec seulement trois nouveaux réacteurs opérationnels depuis le début du siècle. Les deux derniers – les unités 3 et 4 de Vogtle en Géorgie – ont connu un retard de sept ans avec un coût final dépassant de plus du double le budget initial, un précédent qui continue de peser sur la volonté d’investissement du secteur.

Le gouvernement Trump mise sur le nucléaire, la réforme de la régulation fait débat

Le gouvernement Trump a fait du nucléaire un pilier de sa stratégie énergétique et lancé une série d’outils politiques.

Côté financement, le gouvernement a annoncé l’an dernier plus de 80 milliards de dollars pour soutenir la construction de réacteurs conçus par Westinghouse Electric Co., notamment le modèle AP1000 déjà utilisé dans le projet Vogtle. Le réemploi d’une même chaîne d’approvisionnement sur plusieurs projets pourrait permettre des économies d’échelle.

Sur le plan réglementaire, Trump a signé en mai dernier un décret exigeant que la Nuclear Regulatory Commission (NRC) ramène le délai d’approbation des nouveaux permis de construction et d’exploitation à 18 mois, soit la moitié du délai habituel. Le gouvernement critique également la prudence excessive de la NRC, qui a prévu de réviser ses règles de tolérance aux radiations après la demande de Trump de réévaluer les standards. Cette dérégulation suscite de nombreuses inquiétudes chez les spécialistes de la sûreté nucléaire.

Dans l’incubation technologique, le département de l’Énergie a lancé l’an dernier un programme pilote de réacteurs, sélectionnant 11 projets, dont deux soutenus par Oklo Inc. appuyée par Sam Altman. L’objectif est qu’au moins trois designs de réacteurs avancés atteignent la « criticité » – c’est-à-dire qu’ils maintiennent une réaction contrôlée et stable – d’ici le 4 juillet 2026. Selon le département de l’Énergie, Antares Nuclear Inc., Valar Atomics Inc., Aalo Atomics et, hors sélection, Deployable Energy, ont atteint ce jalon. Cependant, la criticité marque une étape de validation technique, encore loin d’une exploitation commerciale.

SMR : l’espoir et l’incertitude des technologies nucléaires de demain

Les petits réacteurs modulaires sont considérés comme le vecteur central de la renaissance nucléaire, mais leur avenir commercial demeure incertain.

Contrairement aux réacteurs conventionnels géants, typiquement supérieurs à 1000 MW, les SMR offrent une capacité unitaire inférieure à 300 MW, pouvant être déployée seule ou en groupe, pour plus de flexibilité. Leurs défenseurs soulignent que les SMR intègrent des systèmes de sécurité passifs, certains modèles utilisant du sel fondu ou des métaux liquides comme agent de refroidissement, misant sur la gravitation et les processus naturels pour éviter la surchauffe, réduisant ainsi la dépendance aux pompes électriques et à l’intervention humaine, et augmentant la sûreté.

Côté construction, les SMR sont conçus pour être préfabriqués en usine puis assemblés sur site, la standardisation devant théoriquement accélérer les délais et réduire les coûts grâce à l’effet de série, évitant les dépassements de budget et les retards récurrents des projets nucléaires traditionnels. Mais ce modèle exige une demande de marché assez importante pour permettre une production de masse.

À ce jour, dans les dizaines de projets SMR en développement aux États-Unis, seuls quelques-uns ont reçu une autorisation réglementaire. NuScale Power Corp. a obtenu la certification de design de la NRC, TerraPower LLC soutenue par Bill Gates a le permis de construire un réacteur commercial dans le Wyoming, mais aucune société SMR ne dispose encore d’un permis d’exploitation formel.

Selon l’industrie, les premiers SMR devraient être raccordés à partir du début des années 2030, avec des coûts initialement élevés pour les tout premiers systèmes. Malgré cela, l’enthousiasme des entreprises technologiques ne faiblit pas — elles signent des contrats d’achat d’électricité, mais investissent aussi directement dans les startups SMR.

Fusion nucléaire : l’avenir plus lointain attire aussi les grands capitaux

En dehors de la fission, la fusion nucléaire attire également l’attention des géants technologiques.

Contrairement à la fission, qui exploite la rupture d’atomes lourds comme l’uranium pour libérer de l’énergie, la fusion assemble des atomes légers en éléments plus lourds, produisant théoriquement une énergie propre quasiment illimitée, sans déchets radioactifs à longue durée de vie. Cependant, la maîtrise de la fusion contrôlée et commercialisable sur Terre reste un défi non résolu.

Selon Bloomberg, le capital privé dédié à la fusion aux États-Unis dépasse 10 milliards de dollars. Google a investi dans Commonwealth Fusion Systems et signé un accord d’achat d’électricité pour la première centrale commerciale de l’entreprise. Mais l’exploitation commerciale de la fusion pourrait encore être distante de dix ans ou plus.

Approvisionnement en uranium : le talon d’Achille de la renaissance nucléaire

L’expansion massive du nucléaire se heurte à un obstacle peu discuté mais vital : l’approvisionnement en combustible.

D’après les données de l’Energy Information Administration (EIA), les États-Unis font face à un déficit croissant de leur approvisionnement en uranium, la plupart de l’uranium enrichi requis étant importé. En 2024, la Russie reste le premier fournisseur de combustible pour les centrales américaines, représentant environ un cinquième de la demande. Alors que les États-Unis imposent un embargo sur l’uranium russe en raison de la guerre en Ukraine, certaines entreprises bénéficient d’exceptions, mais celles-ci expireront en 2028, rendant urgente l’établissement de chaînes d’approvisionnement alternatives.

À ce jour, les États-Unis ne disposent que d’une installation commerciale d’enrichissement de l’uranium, opérée par Urenco Ltd., une société détenue conjointement par le Royaume-Uni, les Pays-Bas et l’Allemagne. En juin, Urenco a annoncé qu’elle prévoyait d’augmenter de près de 50% la capacité de son usine du Nouveau-Mexique.

Plus complexe encore, de nombreux SMR nécessitent un combustible particulier : l’uranium faiblement enrichi à haute concentration (HALEU), avec une teneur en uranium-235 allant jusqu’à 20%, actuellement produit à grande échelle seulement dans deux pays. Le gouvernement Trump a attribué en janvier 1,8 milliard de dollars à General Matter, soutenue par Peter Thiel, et à une filiale de Centrus Energy Corp., pour établir une capacité de production nationale de HALEU, mais il existe encore un écart important entre le temps nécessaire à la création de cette supply chain et le calendrier d’expansion du nucléaire.