Un réacteur nucléaire enfoui à 1 800 mètres sous terre : ce que les États-Unis veulent prouver avec la pression du sol

Aux États-Unis, une jeune entreprise mise sur un réacteur enterré à près de deux kilomètres sous terre, où la roche servirait de « bunker » naturel.

Aux États-Unis, la startup californienne Deep Fission vient de lancer au Kansas un projet inédit : un petit réacteur nucléaire descendu dans un puits de forage à 1 800 mètres de profondeur. Comme le rapporte le site spécialisé Interesting Engineering, l’objectif est de démontrer qu’à cette profondeur, la pression de la colonne d’eau et la roche environnante peuvent remplacer une bonne partie des structures massives des centrales classiques.

Un premier chantier de forage dans le Kansas

Depuis le 11 mars, Deep Fission fait forer à Parsons, dans l’État du Kansas, trois puits dits « de reconnaissance ». Ils doivent atteindre environ 6 000 pieds, soit 1 830 mètres, pour caractériser avec précision la géologie locale avant toute installation nucléaire. Le diamètre visé est d’environ 20 centimètres, comparable à ce que pratique déjà l’industrie pétrolière et gazière.

Le choix du Kansas ne doit rien au hasard. La zone présente des formations rocheuses anciennes, denses et peu perméables. Cette stabilité géologique, bien documentée par des décennies de forage pétrolier, en fait un terrain d’essai idéal pour un concept qui repose justement sur le comportement de la roche sous pression.

Ces premiers puits servent à plusieurs choses :

• vérifier la composition et la résistance des couches rocheuses successives ;
• confirmer l’absence de failles importantes ou de zones trop perméables ;
• tester, en conditions réelles, les matériels de forage qui seront utilisés pour le puits définitif ;
• affiner les modèles numériques de comportement du sous-sol.

Une fois ces essais terminés, Deep Fission prévoit un quatrième forage, dédié cette fois au réacteur lui-même. L’appareil sera ensuite descendu verticalement, suspendu à un câble, dans une cavité remplie d’eau.

Deep Fission vise une mise en criticité de son réacteur expérimental dès juillet 2026, si les forages et les tests géologiques se déroulent comme prévu.

Comment fonctionne ce réacteur enfoui à 1 800 mètres ?

Techniquement, le concept reste proche d’un réacteur à eau pressurisée utilisé dans de nombreuses centrales actuelles : l’uranium faiblement enrichi sert de combustible, l’eau joue à la fois le rôle de caloporteur et de modérateur. L’innovation principale ne porte pas sur la physique du cœur, mais sur l’environnement dans lequel il est installé.

À 1 800 mètres de profondeur, la colonne d’eau au-dessus du réacteur exerce une pression d’environ 160 atmosphères. Cette pression naturelle remplace en grande partie les cuves d’acier épaisses nécessaires en surface. Deep Fission parie ainsi sur une réduction importante :

• des volumes de béton et d’acier utilisés ;
• des opérations de génie civil en surface ;
• du temps de construction.

Le réacteur développé par la startup doit fournir 15 mégawatts thermiques, soit environ 5 mégawatts électriques après conversion. Une puissance modeste à l’échelle d’une centrale, mais adaptée à des besoins ciblés : un site industriel isolé, un grand centre de données ou une base logistique.

En février, Deep Fission a signé un accord avec Urenco USA pour l’approvisionnement en uranium faiblement enrichi. Sur le plan industriel, la société revendique un modèle modulaire : chaque puits accueillerait une unité standardisée, fabriquée en série, avec des délais de construction ramenés à quelques mois.

Un module souterrain pourrait alimenter en continu un centre de données sans occuper de surface au sol ni nécessiter d’infrastructures visibles massives.

La roche comme enceinte de confinement naturelle

L’autre pilier du concept concerne la sûreté. Dans une centrale classique, d’épais bâtiments en béton armé entourent le réacteur pour contenir les radiations en cas d’accident grave. Ici, Deep Fission mise sur la roche elle-même pour jouer ce rôle d’enceinte biologique.

En cas de fuite ou d’accident majeur, les produits de fission resteraient enfermés à près de deux kilomètres de profondeur, séparés de la surface par des couches rocheuses compactes et peu perméables. L’entreprise met en avant plusieurs avantages :

La colonne d’eau au-dessus du cœur assure aussi une fonction de sécurité active. En cas d’arrêt d’urgence, le refroidissement du combustible pourrait se faire par convection naturelle, sans recourir à des pompes électriques complexes. La géométrie verticale du puits limiterait par ailleurs l’impact des secousses sismiques, la structure étant beaucoup moins étalée qu’une centrale de surface.

Un pari économique ambitieux

Sur le plan financier, Deep Fission annonce des objectifs très agressifs. Selon Interesting Engineering, la société estime pouvoir diviser par cinq le coût du mégawatt installé par rapport à une centrale nucléaire traditionnelle. Elle affirme aussi pouvoir construire une unité en six mois, là où un réacteur de grande puissance nécessite souvent une décennie entre la conception et la mise en service.

Ces promesses reposent sur :

• l’usage d’équipements de forage standard, déjà amortis dans l’industrie pétrolière ;
• la suppression de la plupart des bâtiments monumentaux de surface ;
• une puissance volontairement limitée, donc des systèmes plus compacts ;
• une fabrication industrielle répétitive de modules identiques.

Pour financer ce développement, Deep Fission a déjà levé 80 millions de dollars auprès d’investisseurs. L’entreprise vise d’abord le marché des installations décentralisées très consommatrices d’électricité stable, à commencer par les centres de données.

En s’appuyant sur le savoir-faire du forage pétrolier, la startup espère transformer une technologie d’extraction en levier de production d’électricité nucléaire à coût maîtrisé.

Quelles différences avec la situation en France ?

En France, le nucléaire repose aujourd’hui sur de grandes centrales de surface, exploitées par EDF, avec des réacteurs de forte puissance et des enceintes de confinement en béton et acier très encadrées par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN). Aucun projet équivalent à un réacteur enfoui dans un puits de forage à grande profondeur n’est à l’étude à ce jour.

Les pistes de modernisation françaises se concentrent plutôt sur les réacteurs de nouvelle génération de type EPR2 et sur les petits réacteurs modulaires, les « SMR », qui resteraient néanmoins installés en surface, entourés d’enceintes de confinement classiques. La France s’intéresse aussi au stockage des déchets radioactifs en profondeur, via l’agence nationale ANDRA, mais il s’agit de stockage passif et non de production d’électricité dans le sous-sol.

La comparaison montre deux approches différentes :

Pour un lecteur français, ce projet américain illustre une tendance : l’émergence de concepts nucléaires plus modulaires, potentiellement installés au plus près des usages énergivores, et cherchant à réduire les coûts d’infrastructure. Mais leur transposition en France impliquerait un cadre réglementaire spécifique et une évaluation détaillée par l’ASN, notamment sur les risques liés au sous-sol et aux nappes phréatiques.

Quels enjeux techniques et environnementaux derrière ce concept ?

Un tel projet soulève des questions très concrètes. Le forage profond doit éviter tout contact entre les circuits radioactifs et les nappes d’eau souterraines. Les cimentations, les gaines et les barrières métalliques ou minérales autour du puits jouent un rôle déterminant. Les procédures de fin de vie du réacteur devront aussi être précisément définies : retrait complet, comblement du puits, surveillance de longue durée.

Sur le plan énergétique, 5 mégawatts électriques représentent la consommation d’une petite ville ou d’un gros site industriel. Multiplier ces unités pourrait constituer un complément à des réseaux électriques soumis à la montée en puissance des usages numériques, notamment aux États-Unis où la construction de centres de données liés à l’IA et au cloud progresse rapidement.

Pour mieux comprendre le propos de Deep Fission, il faut aussi revenir sur un terme central : la criticité. Il désigne le moment où la réaction en chaîne devient autosuffisante dans le cœur du réacteur. L’entreprise prévoit d’atteindre cette étape en juillet 2026, ce qui signifie que tous les tests de forage, les validations géologiques, la fabrication du module et les autorisations administratives devront être obtenus d’ici là, dans un calendrier très serré.

Si cette première expérimentation réussit, elle pourrait servir de vitrine à un modèle où l’on forerait non plus pour extraire des hydrocarbures, mais pour injecter une source d’électricité continue directement au fond d’un puits. Reste à savoir si les régulateurs américains et les populations locales accepteront cette mutation, et si la promesse de coûts divisés et de sûreté renforcée résistera à l’épreuve des faits.

Hélène Vasseur

Lecture rapide : rédactrice en chef d’Eurotel, ancienne de l’hôtellerie, spécialiste des hôtels de caractère et des city-trips.

Hélène Vasseur a passé près de quinze ans dans l’hôtellerie avant de se consacrer à l’écriture. De la réception d’un palace lyonnais à la direction d’une maison d’hôtes, elle a appris à lire un hôtel de l’intérieur : ce qui fait une vraie adresse, et ce qui relève du décor.

Rédactrice en chef d’Eurotel, elle coordonne la ligne éditoriale et arpente l’Europe à la recherche d’hôtels de caractère et de destinations à raconter autrement. Sa conviction : on voyage mieux quand on comprend les lieux, pas seulement quand on les coche. Elle garde un faible pour les vieilles villes d’Europe centrale et les petits-déjeuners qui s’éternisent.