Le nucléaire, une solution contre le réchauffement climatique ?

La France est un pays dont une grande part de l'électricité provient de centrales nucléaires. L'énergie nucléaire n'est pas la plus populaire et est sujette à polémiques, spécialement depuis l'accident de Tchernobyl, et de nombreux écologistes réclament, plus ou moins raisonnablement, l'arrêt pur et simple de l'utilisation de l'énergie nucléaire. Je vais essayer de vous donner une vision raisonnable et la plus juste possible de l'utilisation de cette technologie, et vous expliquer pourquoi, en l'état, elle ne représente pas une solution durable contre le réchauffement climatique, sans tomber dans les excès des partisans ou des opposants à cette technique.

Je vais d'abord vous détailler le fonctionnement des centrales nucléaires. Elles sont basées sur un phénomène physique bien connu : l'équivalence masse/énergie, dont l'équation est connue de tous : E=mc². Cette équation signifie que a matière peut être transformée en énergie, et vice versa. Dans une centrale à fission, on bombarde des gros atomes avec des neutrons, ce qui les fait se désintégrer. En général ils vont donner deux atomes plus petits, et la somme des masses de ces deux atomes sera plus petite que la masse de départ, la différence donnant de l'énergie. Plus simplement, on peut dire que l'énergie dégagée était emprisonnée pour lier les constituants de l'atome entre eux. C'est cette énergie qui est récupérée sous forme de chaleur dans des centrales nucléaires. La désintégration de l'atome de combustible va libérer d'autres neutrons qui vont percuter d'autres atomes, donnant ainsi une réaction en chaîne. Des barres de carbone sont utilisée pour gérer cette réaction en chaîne en absorbant les neutrons. La chaleur récupérée est transmise du réacteur à un premier conduit d'eau, qui transmet lui même l'énergie à un second conduit, qui fabrique l'électricité grâce à la vapeur ainsi produite. Il y a ensuite un troisième circuit de refroidissement qui émet de la vapeur d'eau pour refroidir le circuit secondaire. C'est pour cette raison que les centrales nucléaires émettent tant de vapeur d'eau, la fameuse fumée qui sort des cheminées.

Quel est l'impact des centrales nucléaires sur le réchauffement climatique ? Le sujet est assez complexe. Premièrement la construction des centrales utilise de l'énergie et émet du CO2, mais cela est vrai aussi de toutes les autres centrales : solaires, éoliennes, thermiques etc. Dans le cas de la centrale nucléaire, pour une même quantité de CO2 rejetée, il y a beaucoup plus d'énergie produite, elles sont donc plutôt avantageuses de ce point de vue.

Secondement, contrairement aux énergies renouvelables, l'énergie nucléaire nécessite un apport de combustible, ce qui implique des dépenses énergétiques supplémentaires, et en fonction du mode de transport utilisé, une émission de CO2. Pour résoudre ce problème, il suffit d'utiliser plus massivement l'électricité (par exemple le train) pour transporter les marchandises, y compris le combustible.

Troisièmement, le nucléaire produit de la vapeur d'eau en quantité, vapeur d'eau qui est un gaz à effet de serre. Le problème est que l'impact de cette émissions est difficile à déterminer, la vapeur d'eau ayant un rôle ambigu dans l'effet de serre, l'augmentant lorsqu'elle est diffuse dans l'air mais contribuant à le réduire lorsqu'elle est sous forme de nuages, elle est difficile à quantifier. Mais dans de tels cas, j'estime personnellement qu'il vaut mieux appliquer le principe de précaution et considérer que l'impact réel est le maximum possible.

Enfin, le retraitement des déchets et leur transport peut émettre du CO2, en fonction des techniques et du mode de transport utilisé.

Dire que l'énergie nucléaire n'émet pas de gaz à effet de serre est donc un mensonge, d'une part parce que les centrales émettent de la vapeur d'eau, et d'autre part parce que leur utilisation induit des émissions collatérales. On peut néanmoins affirmer avec certitude qu'elles participent beaucoup moins au réchauffement que les centrales thermiques, et qu'elles émettent à un niveau comparable que les énergies renouvelables, qui ont besoin de beaucoup plus de ressources à la construction pour produire un niveau d'énergie comparable.

On pourrait donc penser que l'énergie nucléaire est une chance pour l'avenir, et doit être utilisée massivement, mais il y a quelques arguments contre cette utilisation.

D'une part, la production d'énergie nucléaire a un réel effet sur l'environnement, de par son influence dans le cycle de l'eau. En effet elles puisent l'eau dans les rivières, la réchauffe et en transforme une partie en vapeur, et rejettent le reste de l'eau, plus chaude qu'a l'origine, dans les rivières. L'utilisation des centrales doit donc avoir lieu que à proximité de grands cours d'eau, ou l'eau est abondante toute l'année et où sa température est toujours inférieure à 25°C environ.

D'autre part, la construction de centrales nucléaire pose beaucoup de problèmes au niveau de la gestion des déchets radioactifs. La dangerosité de certains de ces déchets est manifeste, surtout sur le long terme, et il ne faut en aucun cas le négliger, mais il faut bien se rendre compte qu'il existe des gisements radioactifs naturels, et que les sites de stockage des déchets, si ils sont oubliés dans quelques siècles, ne serons pas forcement plus dangereux que ces sites naturels. Ils ne constituent pas une "bombe" qui sera prête à détruire les écosystèmes futurs comme certains veulent le faire croire.

Enfin, le principal problème du nucléaire est qu'il ne pourra jamais être utilisé massivement pour remplacer le pétrole, d'une part parce que les voitures ne roulent pas encore à l'électricité, et d'autre part parce que, si les réserves mondiales de combustible dureront a peu près aussi longtemps que celles de pétrole (grosso modo une cinquantaine d'années), si elles sont utilisées massivement, ces réserves ne seront pas assez importante pour couvrir la durée de vie des centrales nucléaires.

En conclusion, je pense donc que l'énergie nucléaire ne doit pas être abandonnée, car on ne connais pas de solution pour la remplacer actuellement, et qu'il vaut toujours mieux ça à des centrales produisant du CO2. En effet, les énergies renouvelables, qui certes n'émettent pas de pollution lors de leur utilisation, ne produisent pas des quantités suffisantes d'énergie. Seule une construction industrielle massive, guère respectueuse de l'environnement, pourrait produire une quantité suffisante pour couvrir les besoins énergétiques. Les économies d'énergie, bien qu'étant une nécéssité, ne suffirons pas à régler le problème, car elles ne pourraient probablement pas véritablement réduire la consommation d'énergie globale à moyen terme, les pays en développement augmentant sans cesse leur consommation.

On peut envisager de construire de nouvelles centrales nucléaires, c'est même souhaitable pour avoir une production sécurisée en remplacement des anciennes. En revanche, on ne pourra jamais couvrir une part assez importante des besoins énergétiques mondiaux. Cette utilisation devra être assez sécurisée pour ne représenter AUCUN danger pour les citoyens, les mesures de précautions, déjà assez restrictives, devraient tout de même être améliorées, pour éviter tout incident, même mineur comme ceux qui ont eu lieu ces derniers mois. L'utilisation du nucléaire ne doit absolument pas être un prétexte pour éviter de chercher de nouvelles solutions, car cette utilisation ne représente qu'un sursis avant la catastrophe énergétique, sursis qui est déjà largement entamé.

Note : Je tiens à vous faire partager une idée d'Alain Coustou, maître de conférences à l'université Bordeaux 4, et auteur du livre Terre, fin de partie?. Il y propose d'utiliser des tours aérogénératrices, dont le principe est donné dans le livre, pour servir de système de refroidissement aux centrales nucléaires. Pour résumer, les tours aerogénératrices utilisent la différence de température entre le sol et l'atmosphère pour produire de l'électricité, et elles cherchent à amplifier cette différences en utilisant des serres pour réchauffer l'air au niveau du sol. En construisant ces tours à coté de centrales nucléaires, on n'aurait plus besoin de construire de cheminées pour ces dernières, réalisant ainsi des économies, on augmenterait l'efficacité de la tour aérogénératrice, en réchauffant l'air grâce au circuit de refroidissement de la centrale, et on pourrait fonctionner en circuit fermé, en récupérant l'eau en bas de la tour et en la réinjectant dans la centrale. Ainsi on éviterait de trop influer sur l'écosystème aux abords des centrales, on augmenterait l'énergie produite pour un investissement identique, et on pourrait continuer d'utiliser la tour aerogénératrice si la centrale nucléaire ne fonctionne plus. Il propose aussi de coupler ces tours à toutes les industries qui produisent de la chaleur. Je ne sais pas si cette idée est viable, n'ayant pour l'instant que l'opinion de son inventeur et n'étant pas un expert, mais elle me semble raisonnable et j'encourage tout ceux qui en savent plus à nous faire partager leurs informations.

images :
centrale de civaux
source : http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Centrale-nucleaire-civaux.jpg
auteur : Greudin

tour aérogénératrice
source : http://www.eons.fr//images/eons38_aerotour.png
auteur : Alain COUSTOU