Production d’énergie propre

Le Programme des matériaux pour la production d’énergie propre vise à élaborer des solutions novatrices aux défis que pose l’utilisation de matériaux dans le secteur de l’énergie propre, comme ceux pour les réacteurs nucléaires de prochaine génération et les réacteurs existants. Il vise également à aider l’industrie à prolonger de façon sécuritaire la durée de vie des réacteurs de génération III actuels en évaluant et en comprenant bien le comportement des matériaux, qui est d’une importance cruciale pour assurer un fonctionnement sécuritaire. La recherche sur les matériaux résistant aux températures élevées et aux conditions difficiles peut également aider à améliorer la performance des matériaux dans les centrales conventionnelles et à combustibles fossiles de prochaine génération et dans d’autres systèmes de production d’énergie.

Les activités en cours du Programme pour la production d’énergie propre peuvent entrer dans trois grandes catégories :

Matériaux pour les réacteurs de génération IV

Le Canada a signé l’entente-cadre sur le Forum international Génération IV (GIF) avec 14 pays. Les objectifs du GIF consistent à mettre au point des réacteurs à fission nucléaire de génération IV afin d’améliorer davantage l’efficacité de la production d’énergie à partir du combustible nucléaire et de réduire sensiblement la teneur en déchets nucléaires du combustible épuisé. La recherche à CanmetMATÉRIAUX porte essentiellement sur la mise au point et l’évaluation d’alliages potentiels pour la conception de réacteurs refroidis à l’eau supercritique (RESC) de génération IV.

Au cours des dernières années, le travail réalisé à CanmetMATÉRIAUX a donné des résultats non négligeables dans les domaines de la corrosion, de la corrosion sous contrainte, du fluage et des propriétés mécaniques des alliages, et une base de données a été créée relativement aux données pertinentes. Des prototypes d’isolants céramiques essentiels à la conception des RESC canadiens ont été fabriqués, tout comme un alliage renforcé par dispersion d'oxydes à haute résistance. De tels travaux sur les matériaux font partie intégrante du travail de conception des RESC.

Recherche sur les matériaux pour les filières de réacteurs existantes

La recherche est axée sur trois domaines clés, soit :

• l’évaluation de l’intégrité des matériaux pour les applications reliées aux déchets nucléaires;
• les problèmes relatifs aux matériaux concernant la prolongation de la durée de vie et les activités de remise à neuf pour les réacteurs CANDU de génération III, y compris les travaux sur les tubes de force en zirconium, les alliages de zirconium pour les gaines de combustible ainsi que d’autres pièces utilisées dans le canal de combustible des réacteurs CANDU;
• l’évaluation de l’intégrité des matériaux pour les éléments nucléaires internes.

Recherche sur les matériaux pour les systèmes d’énergie propre à combustibles fossiles et à haute température

La recherche dans un tel domaine est axée sur la mise au point d’alliages résistant aux températures élevées et de matériaux de revêtement utilisés dans les domaines où les métaux sont soumis à des températures élevées (p. ex. captage de CO₂) ou à des conditions de corrosion ou d’érosion extrêmes.