Le gouvernement semble vouloir miser sur le nucléaire pour produire une électricité décarbonée, c’est à dire sans émission de gaz à effet de serre.
Est-ce bien une bonne solution pour lutter efficacement contre le réchauffement climatique ?
a) Les 54 réacteurs nucléaires existant en France sont de la même technologie. Ils utilisent de l’uranium enrichi et des neutrons ralentis par l’eau dans laquelle baignent les pastilles d’uranium.
Ces réacteurs sont énormes ; leur puissance électrique est de 900MW à 1350MW soit une puissance thermique environ trois fois supérieure. Le gros problème de ces réacteurs c’est qu’ils ont une inertie thermique très grande qui oblige à les refroidir plusieurs jours avant d’obtenir la stabilité thermique.
Les accidents de Three Miles Island aux USA, de Tchernobyl en Ukraine, de Fukushima au Japon sont dus à cette grande inertie ; si on n’arrive plus à les refroidir, il y a emballement thermique et fusion du coeur du réacteur avec tous les inconvénients que l’on commence à connaître et comprendre.
b) Il est possible de construire de plus petits réacteurs sur le même principe ; ces réacteurs plus petits auront une puissance électrique d’environ 90MW et seront conçus de manière à ce que leur inertie thermique soit assez faible ; en cas de perte du refroidissement par pompes, ces réacteurs se refroidissent par convection naturelle et sont à l’abri de tout emballement thermique.
Pour remplacer un réacteur de 900 MW il faut donc 10 mini réacteurs ; globalement, pour la France entière il faudrait donc un peu plus de 600 miniréacteurs, soit 10 miniréacteurs par département. De plus, il serait judicieux de placer ces miniréacteurs proches des grandes agglomérations les plus consommatrices d’électricité.
Problème : ce grand nombre de miniréacteurs doit être rechargé en combustible environ une fois par an ; il en résulte un transport d’uranium enrichi important dans tout le pays avec des risques de piratage et des mesures de sécurité draconniennes.
c) Les gros ou les petits réacteurs ont en commun des inconvénients :
1) Ils ont besoin d’uranium enrichi donc d’extraction de minerai d’uranium. Or celui-ci est disponible dans des pays lointains et peu sûrs. La quantité disponible n’est pas infinie. En l’état actuel sans accroissement de la demande, elle est estimée disponible encore durant 30 ans. Peut être un peu plus mais avec des conditions d’extraction beaucoup moins intéressantes.
2) Ils produisent des déchets radioactifs à durée de vie longue tel le plutonium qu’on stocke difficilement ne sachant qu’en faire à quelques menues exceptions près.
d) Les ingénieurs du nucléaire ont imaginé des réacteurs à neutrons rapides capables d’utiliser de l’uranium mais aussi du plutonium et aptes selon leurs estimations de transmuter vers des radionucléides à durée de vie plus courte. La solution au problème des déchets devenant réutilisables selon eux.
Mais pour garder des neutrons rapides, on ne peut refroidir le réacteur avec de l’eau. Il faut utiliser du sodium liquide qui ne ralentit pas les neutrons. Ce métal sodium est très avide d’oxygène. Au contact de l’eau ou de l’air, une réaction exothermique violente se produit pouvant mettre en péril le réacteur.
Même si des solutions d’isolation par le biais de gaz exempts d’oxygène sont possibles, cette technologie n’est guère rassurante. Le risque de fuite radioactive est exacerbé par le risque chimique. Les pompiers ne savent pas arrêter un feu du au sodium !
e) Les techniques précédentes s’appuient toutes sur la fission nucléaire, c’est à dire la casse d’un noyau atomique par des neutrons plus ou moins rapides. Une autre possibilté est la fusion nucléaire c’est à dire la réunion de deux petits noyaux nucléaires pour en faire un plus gros.
Mais pour y parvenir, il faut précipiter ces noyaux l’un vers l’autre à très grande vitesse, et donc fournir beaucoup d’énergie. Des expériences ont lieu dans le monde et l’on annonce avoir réussi à maintenir un plasma avec des noyaux fortement accélérés durant quelques fractions de seconde …
De plus rien ne prouve en l’état actuel que l’énergie récupérée par la fusion nucléaire soit supérieure à l’énergie apportée pour créer les conditions de cette fusion.
f) Chacune des techniques vues ci-dessus, implique des constructions importantes et donc des émissions de gaz à effet de serre importantes. Dès lors, il faut que le retour sur investissement en gaz à effet de serre soit relativement court par rapport à l’emballement climatique. Or les délais de construction de nouveaux réacteurs se comptent en dizaines d’années, très probablement trop long !
Conclusion
La ressource mondiale en uranium facilement extractible est limitée ; si les pays s’engagent sur le tout nucléaire, cette ressource sera tarie rapidement. Que feront nous ensuite ?
La construction de nouveaux réacteurs quelle qu’en soit la technologie est fortement émettrice de gaz à effet de serre ; de plus cette construction dure longtemps. Pas sûr que le retour sur investissement gaz à effet de serre soit assez court pour contrecarrer à temps le réchauffement climatique.
Les réacteurs ont besoin d’une source de refroidissement, l’eau, de plus en plus aléatoire ; soit les rivières sont taries, soit nous avons des inondations ou des vents violents coupant des lignes à haute tension qui mettent en péril la sécurité des centrales.
Les technologies nucléaires les plus modernes sont porteuses d’espoir mais leur maturité est très loin d’être acquise. Elles risquent fort d’être au point trop tard quand l’emballement climatique menacera toute survie de l’humanité.
Le tout nucléaire ne peut donc être LA solution.
Remarquons que les réacteurs nucléaires actuels produisent deux fois plus de chaleur que d’électricité. On sait aussi que nombre de bâtiments publics ou privés sont chauffés au mieux par des PAC, au pire par des convecteurs. Beaucoup de process industriels ont besoin de chaleur.
Peut être serait-il opportun de récupérer une bonne partie de cette chaleur et de la distribuer ?
Edité le:05/09/2022