L’électricité sera l’énergie de demain. Et même d’avant : le confinement lié à la pandémie a encore plus fait prendre conscience que le monde est numérique et électrique. En même temps, Fukushima a inspiré une méfiance quasi-définitive à l’endroit du nucléaire. Quelle sera sa place dans notre économie décarbonée ?
Contenu
Définition de l’énergie nucléaire
Pourquoi avoir choisi le nucléaire ?
Alors que les énergies fossiles du pétrole et du charbon ont accompagné la révolution industrielle, l’énergie nucléaire est une découverte bien plus récente : en France, ce choix s’est fait après le choc pétrolier de 1974, soit un équipement réalisé en tout juste dix ans.
Histoire du nucléaire
En 1895, le physicien allemand Wilhelm Röntgen découvre les rayons X, qui révolutionneront l’exploration du corps humain via l’imagerie médicale.
Puis c’est par hasard, en cherchant à savoir si la fluorescence de l’uranium est de même nature que les rayons X, qu’en 1896 le physicien français Henri Becquerel découvre la radioactivité : la météo étant nuageuse de façon persistante, le futur Prix Nobel remisa dans un tiroir des plaques photographiques imprégnées de sel d’uranium, enveloppées de papier noir.
Quelques temps plus tard, le constat fut évident : l’uranium n’avait pas besoin d’être exposé au soleil pour irradier par lui-même. Il avait traversé la matière et impressionné la plaque photographique.
La physicienne Marie Curie poursuit les travaux d’Henri Becquerel : elle met en évidence que la radioactivité est un phénomène général de la matière. Et, avec Pierre Curie, découvre les deux éléments radioactifs que sont le radium et le polonium.
Comment fonctionne le nucléaire ?
Les atomes de tous les éléments naturels ont la même structure : un noyau autour duquel gravitent les électrons. Ce noyau est composé de nucléons, certains ayant une charge électrique (les protons) et les autres en étant dénués (les neutrons).
Ces protons et neutrons « tiennent ensemble » grâce à une force, la force de cohésion nucléaire.
La radioactivité
Certains atomes ont trop de neutrons par rapport à leur nombre de protons : ils sont instables.
Dans la nature, la radioactivité est un phénomène naturel par lequel ces atomes se stabilisent, en perdant des neutrons. C’est le cas de l’uranium, qui devient du plomb au bout de plusieurs milliards d’années.
L’uranium
D’ici à sa longue transformation en plomb, l’uranium 235 (235 = 143 neutrons + 92 électrons) est l’un des minéraux à force de cohésion nucléaire faible : si bien qu’en projetant un neutron sur son noyau déjà instable, celui-ci se casse en deux pour retrouver une stabilité. C’est la fission nucléaire.
Ce n’est pas le cas de l’uranium 238, (238 = 146 neutrons + 92 électrons), dont le noyau ne se casse pas en deux. On dit qu’il est « fertile ». Sauf qu’un kilo d’uranium naturel est composé de 993 g d’uranium 238 et de 7 g d’uranium 235 : dans les réacteurs des centrales nucléaires, il s’agit d’uranium 238 enrichi en uranium 235.
La fission nucléaire
Lorsque les noyaux d’un gramme d’uranium se désintègrent, ils dégagent une énergie équivalant à la combustion d’une tonne de charbon. A leur tour, les neutrons libérés sont absorbés par d‘autres atomes, déclenchant une réaction en chaîne au sein du réacteur.
Ainsi, la puissance de la plus grande centrale de France qu’est celle de Gravelines est-elle de 1000 milliards de kWh.
Énergie nucléaire dans le monde
Décarbonée (elle n’émet pas de CO2), elle n’est pas une énergie renouvelable, au sens où elle dépend des minerais d’uranium.
L’uranium est présent dans les roches granitiques ou sédimentaires, dont seules les teneurs comprises entre 0,2 et 2% ont un intérêt au regard de leur coût d’extraction.
D’où provient l’uranium ?
L’Australie dispose des plus grandes réserves mondiales prouvées d’uranium (31%), le deuxième pays étant le Kazakhstan (12% des réserves mondiales), les autres pays étant :
- le Canada (9%),
- la Russie (9%),
- le Niger (8%),
- l’Afrique du Sud (5%),
- le Brésil (5%),
- la Namibie (5%).
Autrement-dit, contrairement au pétrole et de gaz dont près de la moitié sont concentrés au Moyen-Orient, l’uranium l’est beaucoup moins. Et présent dans certains pays de l’OCDE.
Qui sont les fournisseurs d’uranium ?
En même temps, trois pays se partagent aujourd’hui les deux tiers de la fourniture mondiale d’uranium : le Kazakhstan (39,4%), le Canada (22,5%) et l’Australie (10,1%).
Quant à son extraction, huit compagnies en concentrent 88% : toutes nées dans les pays disposant de minerais, à l’exception de l’entreprise française Areva, au regard de la demande du parc nucléaire français.
EDF achète à Areva de l’uranium issu du Niger, du Kazakshtan, de Namibie, de Russie et d’Ouzbékistan.
Les principaux pays
Au total, l’énergie nucléaire fournit 10% de l’électricité mondiale.
Les États-Unis disposent du premier parc nucléaire au monde, avec 99 réacteurs répartis dans 62 centrales nucléaires, fournissant 20 % de la production d’électricité des USA.
La France dispose du deuxième parc nucléaire mondial, avec 58 réacteurs répartis dans 19 centrales, fournissant 77% de la consommation d’électricité.
Au Japon, pays disposant du troisième parc nucléaire mondial, 54 réacteurs ont tété arrêtés à la suite de l’accident de Fukushima : de 30% en 2011, la part du nucléaire passera à 22% dans le mix énergétique en 2030.
A noter que l’Australie et le Kazakhstan, les deux premiers pays fournisseurs d’uranium au monde, n’ont plus de réacteurs en activité.
Pourquoi l’énergie nucléaire est dangereuse ?
Le point noir des déchets
Le combustible qu’est l’uranium a une durée d’utilisation d’environ quatre ans : pour des déchets qui sont radioactifs pendant 4, 5 milliards d’années. Autrement-dit, l’énergie nucléaire n’a pas soixante ans, mais ses déchets sont présents pour au moins 100 000 ans.
Si l’on distingue les déchets les moins radioactifs (moins de 30 ans : gants, combinaisons, etc), des déchets les plus radioactifs provenant du combustible usé, tous sont voués à enfouissement dans du béton : à côté de Troyes pour les déchets les moins radioactifs (qui comprennent aussi les déchets nucléaires médicaux), à La Hague pour les plus radioactifs, le plus grand centre de retraitement de déchets nucléaires au monde.
Et Fukushima
Selon la compagnie Tepco (Tokyo Electric Power Company) en charge de l’exploitation de la centrale de Fukushima-Daiichi, la catastrophe provoquée par le tsunami du 11 mars 2011 aurait émis dix fois moins de produits toxiques que l’accident de Tchernobyl en 1986.
Mais au total, près de 32 millions de Japonais ont été exposés à des retombées d’iode 131, 1 700 personnes sont décédées d’un cancer, les cancers de la thyroïde chez les jeunes enfants ont explosé, bilan non officiel et compte non tenu des conséquences sur le personnel de la centrale (officiellement, un mort et cinq malades sur les 50 000 employés intervenus depuis 2011).
Un environnement contaminé
Quant au 1, 23 millions d’eau contaminée contenue dans 1044 réservoirs et servant à empêcher une nouvelle fusion des réacteurs, le Japon envisage de les rejeter dans le Pacifique à partir de 2022. Une contamination au tritium, isotope radioactif de l’hydrogène.
Tchernobyl et désinformation
Quant à Tchernobyl, après l’explosion du 4e réacteur en 1986, les autres réacteurs ont continué à fonctionner jusqu’à la fin de l’année 2000. Le bilan s’établit à 4000 morts de cancers selon un rapport critiqué de l’ONU, à 93 000 selon l’ONG Greenpeace. Plus de cinq millions de personnes vivent aujourd’hui dans la zone contaminée pour encore 300 ans, où le césium-137 et le strontium-90 sont entrés dans la chaîne alimentaire.
En Europe, le nuage de Tchernobyl a été synonyme de désinformation. En France, s’est alors créée la Criirad (la Commission de Recherche et d’Information Indépendantes sur la Radioactivité). A l’époque, le professeur Pierre Pellerin, responsable du Service central de protection contre les rayonnements ionisants (SCPRI), avait été accusé de « tromperie aggravée ».
Énergie nucléaire en Europe
Next Generation EU
En mai 2020, l’Europe a annoncé un plan de relance économique dont 750 milliards d’euros pour le « Next Generation EU », une énergie décarbonée d’ici à 2050 (un « avenir vert, numérique et résilient »).
Aujourd’hui, le nucléaire représente un quart de la production d’électricité européenne, dont la moitié est le nucléaire français. 13 autres pays européens ont un mix énergétique qui repose à 30% sur le nucléaire (Belgique, Bulgarie, République tchèque, Finlande, Hongrie, Slovaquie, Slovénie, Suède).
Le nucléaire en Allemagne
L’Allemagne a fermé onze unités depuis 2011 et prévoit de fermer ses sept unités restantes d’ici 2022… sauf qu’elle a commencé son virage énergétique en rachetant la France de l’énergie nucléaire et aux États-Unis du gaz de schiste. Modérément de l’énergie verte…
Énergie nucléaire et problématique en France
Quant à la Commission européenne, sa position est celle de l’ouverture du marché de l’énergie à la concurrence : dans ce contexte et afin de préserver son indépendance énergétique (par exemple, ne pas se faire racheter ses centrales nucléaires par les chinois !), la France a entrepris la restructuration d’EDF en deux entités distinctes, « EDF bleu », qui maintiendrait la filière nucléaire dans le giron du public, « EDF vert » ayant vocation à développer les énergies renouvelables (solaire et éolien).
En l’état actuel, l’endettement d’EDF (41 milliards d’euros), le coût du carénage des centrales nucléaires actuelles (50 milliards d’euros) et les nouvelles centrales EPR (50 milliards d’euros) ne lui permettent pas d’investir dans les énergies de demain.
Les entreprises privées susceptibles de le faire devraient y être d’autant incitées, que la distinction entre nucléaire et renouvelable est claire. Le tout avec un objectif de réduction de la part du nucléaire dans le mix énergétique français : 35 réacteurs en 2050.
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