La revue du projet

Les premiers réacteurs nucléaires sont naturels. Ils ont existé il y a environ deux milliards d’années, une époque où il n’existait que des organismes vivants rudimentaires. Sur le site d’Oklo, en Afrique, les vestiges de près d’une vingtaine de réacteurs nucléaires naturels ayant démarré spontanément ont été découverts.

L’Humanité consomme de plus en plus d’énergie car la population mondiale et le niveau de vie de vie des pays en voie de développement augmentent. Entre 1900 et 2000, la population mondiale a été multipliée par 3,5 et la consommation d’énergie par 10. En deux siècles, la France a multiplié sa population par deux et sa consommation d’énergie par 28. Grâce à de meilleures conditions de vie, l’espérance de vie, qui était en France de moins de 30 ans avant la révolution est passée à 50 ans en 1900 et dépasse aujourd’hui 80 ans. Par contre, celle des populations les plus pauvres de la planète est inférieure à 40 ans.L’énergie abondante et pas chère a permis le développement économique fulgurant observé depuis deux siècles. Avec 0,10 € on achète environ 1 kWh d’électricité ce qui correspond au travail manuel fourni par deux bûcherons dans une journée ! 

Un monde dominé par les combustibles fossiles

La consommation énergétique mondiale est dominée par les combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel et charbon) qui représentent environ 80% de ce que consomme l’humanité pour ses besoins. Malgré cela, nous sommes de gros consommateurs d’énergies renouvelables (biomasse, déchets organiques, hydraulique…). Nous en consommons aujourd’hui environ 6 fois plus qu’il y a deux siècles et elles sont encore la source principale d’énergie pour 3 fois plus d’habitants qu’à cette époque. En 1950, la France consommait près de 30 TWh d’électricité. En 2005, cette consommation dépassait les 480 TWh dont presque 60 TWh issus de l’hydraulique. Si notre pays avait gardé son niveau de vie des années 1950, l’hydraulique suffirait à nos besoins électriques et nous pourrions même exporter de l’électricité. Grâce à des réserves importantes, le charbon va être de plus en plus utilisé mais il est très polluant. Le solaire est l’énergie de l’avenir mais il faudra attendre de nouvelles technologies permettant de l’exploiter à bas coût ce qui n’est pas le cas aujourd’hui. La biomasse deviendra stratégique dans le futur car ce sera la seule source de carbone organique pour la chimie lorsque le pétrole et le gaz naturel seront rares. La biomasse marine, notamment, sera peut-être demain une source de pétrole synthétique irremplaçable.Le défi énergétique d’aujourd’hui est : - de réduire nos émissio­ns de gaz carbonique (les activités humaines en émettent environ 2 fois plus que ce que la nature peut absorber) pour lutter contre l’augmentation de l’effet de serre ;- d’économiser nos combustibles fossiles car ils sont épuisables (nous avons sans doute consommé aujourd’hui la moitié du pétrole conventionnel existant sur la terre). Pour répondre à ce défi, nous devons être sobres, efficaces et utiliser plus largement les sources d’énergies qui n’émettent pas de gaz carbonique : énergies renouvelables et nucléaire. ­­

L’énergie nucléaire : un concentré d’énergie

La caractéristique principale de l’énergie nucléaire est qu’elle est concentrée : 1 g de matière fissile peut libérer 2 millions de fois plus d’énergie que 1g de pétrole. Il s’ensuit aussi que le volume des déchets générés est très faible si bien qu’on peut envisager de les stocker. On libère de l’énergie en cassant certains noyaux lourds, comme l’isotope 235 de l’uranium : c’est le phénomène de fission exploité dans les réacteurs nucléaires actuels qui fournissent 78% de l’électricité française. Les premiers réacteurs nucléaires sont naturels. Ils ont existé il y a environ deux milliards d’années, une époque où il n’existait que des organismes vivants rudimentaires. Sur le site d’Oklo, en Afrique, les vestiges de près d’une vingtaine de réacteurs nucléaires naturels ayant démarré spontanément ont été découverts. Ce phénomène exceptionnel s’est produit car l’uranium naturel de cette époque était, pour des raisons physiques, analogue au combustible qu’utilise aujourd’hui EDF pour ses réacteurs. À grande profondeur, dans un milieu saturé en eau, on avait des conditions analogues à celles des réacteurs utilisés aujourd’hui en France. Ils ont fonctionné pendant des centaines de milliers d’années à faible puissance avant de s’arrêter faute de combustible. On a vérifié que les déchets nucléaires produits, à même le sol, sont restés sur place.

L’industrie nucléaire

Développer une industrie nucléaire est complexe et demande un niveau technologique que seuls certains pays possèdent ; c’est le cas de la France. Dans un système libéral où des actionnaires veulent rapidement gagner de l’argent, le nucléaire n’est pas une bonne solution : l’investissement est important et le temps de retour long. Pour faire des profits rapides il vaut mieux développer des centrales au gaz naturel ou au charbon. L’investissement est plus faible et le prix du gaz représentant une grande part du prix du kWh produit (multiplier par 10 le prix du gaz multiplie par 7 le prix de l’électricité) : quand le prix du gaz augmente les bénéfices augmentent. On ne développe le nucléaire que si l’on a une vision à long terme avec comme objectif un prix de l’électricité bas et stable dans le temps pour les citoyens et l’industrie. L’énergie nucléaire produit de l’électricité à un coût compétitif et stable dans le temps car le prix de l’uranium naturel est une faible part du prix du kWh : si le prix de l’uranium est multiplié par 10, le prix de l’électricité n’augmente que de 40%. En fonctionnement, une centrale nucléaire n’émet pas de CO2 (gaz carbonique). On en génère un peu lors de la construction des centrales, des transports, du retraitement des combustibles, etc. mais c’est au total négligeable comparé à ce qui est émis par une centrale utilisant des combustibles fossiles. Le parc nucléaire français évite d’émettre 3,3 tonnes de CO2 par habitant et par an par rapport à ce qui serait émis avec des centrales au gaz et 7,5 tonnes par an si c’était des centrales au charbon. À titre d’information, une voiture parcourant 15 000 km émet environ 3 tonnes de gaz carbonique. L’énergie nucléaire correspond à plus de 200 000 emplois directs en France. Si notre pays avait choisis, dans les années 70, de produire l’essentiel de son électricité avec des combustibles fossiles (fuel à cette époque), cela coûterait à la France 60 milliards € (environ 1 000 € par habitant et par an) pour alimenter ces centrales (avec un baril de pétrole à 80$). C’est environ le budget de l’éducation nationale. Il faudrait réaliser 60 milliards € d’exportations supplémentaires pour compenser ces importations.

Le nucléaire du futur

Les réacteurs nucléaires actuels sont des « réacteurs à neutrons lents » utilisant principalement de l’uranium 235 pour produire de la chaleur, donc de l’électricité. Cet isotope est présent à 0,7% dans l’uranium naturel. Les réserves d’uranium, avec cette technologie, ne sont que l’ordre d’un à deux siècles. L’autre isotope, l’uranium 238, présent à 99,3%, n’est pas brûlé mais peut être valorisé avec une nouvelle technologie : les « réacteurs à neutrons rapides ». Ainsi, le combustible nécessaire pour faire fonctionner un réacteur actuel pendant 40 ans pourrait, s’il était valorisé dans des réacteurs rapides, fournir de l’énergie pour une durée comprise entre 2 000 ou 5 000 ans. Plus chers que les réacteurs actuels, ils ne seront économiquement intéressants que dans la seconde moitié du siècle lorsque le prix de l’uranium aura fortement augmenté. Les réserves en uranium se chiffreront alors en dizaine de milliers d’années.

Sûreté et sécurité avant tout   

Quel que soit le mode de production d’énergie, il y a des risques humains et environnementaux. Le charbon a fait plus de 25 000 morts entre 1969 et 2000 et l’hydraulique près de 30 000 morts. Le nucléaire est très surveillé : le moindre incident, même banal et sans conséquence, est signalé et répertorié ce qui permet d’améliorer constamment la sécurité de fonctionnement des réacteurs. Mais le risque zéro n’existe pas et il y a parfois des accidents sérieux ou majeurs. C’est arrivé en 1979 aux USA à Three Mile Island, à Tchernobyl en 1986 en Ukraine et en 2011 à Fukushima au Japon. L’accident de Tchernobyl est particulier car il concerne une filière de réacteurs qui peuvent avoir des instabilités dans certaines conditions et des dispositifs de sécurité avaient été volontairement mis hors service. Chaque accident permet de tirer des leçons et d’améliorer la sûreté. L’objectif est de contenir la radioactivité à l’intérieur de l’enceinte pour protéger les populations environnantes. L’accident de Fukushima impliquant des réacteurs d’une technologie différente de celle que l’on a en France, et situés dans une région fortement sismique, va permettre d’améliorer encore la sécurité des centrales. C’est le tsunami, en privant d’électricité l’alimentation électrique de secours, qui a conduit à l’accident et non le séisme auquel les réacteurs ont résisté. Il faudra dans l’avenir prendre en compte la possibilité d’une coupure totale de courant.

Notre monde évolue et il faut s’adapter. On peut le faire d’autant plus facilement qu’on anticipe les changements et qu’on a le temps pour le faire. Le prix de l’énergie va progressivement augmenter mais cela sera plus ou moins modéré et rapide selon les choix qui seront faits. L’électricité va jouer un rôle de plus en plus important avec le développement de nouveaux usages : pompes à chaleur, véhicules hybrides rechargeables ou électriques. Toutes les sources d’énergie ont leur place et chacune doit être utilisée pour les applications où elle est le plus efficace. L’énergie nucléaire est une de ces sources qu’il faut continuer à exploiter, dans les meilleures conditions possibles. Dans le contexte économique actuel il serait suicidaire pour la France d’abandonner une filière qui apporte au pays beaucoup plus d’avantages que d’inconvénients. Le développement durable c’est aussi laisser à nos enfants des sources d’énergie n’émettant pas de CO2 et peu chères afin de ne pas diminuer leur niveau de vie.

*Christian Ngô est expert en énergie et animateur du laboratoire d’idées, edmonium, site d’informations scientifiques et technologiques - www.edmonium.fr/www.edmonium.fr - Christian Ngô, Demain l’énergie, Moteur de l’humanité, Dunod 2009.   La Revue du Projet, n° 13, janvier 2012