DEMAIN… LE NUCLÉAIRE !
(L’Imprécateur)

Après tant de mensonges scientifiques et techniques galvaudés par la propagande combinée de Greenpeace et autres Khmers verts, le gaspillage des ressources et des compétences, et surtout le retard pris dans un domaine de très haute technologie, dans lequel la France occupait le premier rang il y un demi-siècle, l’intelligence et la raison semblent doucement refaire surface.
L’Imprécateur fait le point sur le nucléaire du XXIème siècle, qui sera l’une des réponses pertinentes aux nouveaux défis énergétiques de la planète.
Vous trouverez difficilement ailleurs une synthèse aussi claire et complète sur l’état des lieux de ce dossier crucial.

Marc Le Stahler    

 

L’Autorité de Sureté Nucléaire (ASN) ouvre un  débat national sur la prolongation au-delà de quarante ans du fonctionnement des 56 réacteurs nucléaires encore ouverts (1). Produisant 61,4 GWe, ils assurent toujours environ 70 % de la production électrique, de façon permanente et régulière (2).

Greenpeace, le lobby écolo financé par l’industrie éolienne, parle de mascarade pour donner un vernis citoyen à des décisions qui seront de toute façon prises par l’Elysée. Sur ce dernier point, ils n’ont pas tort, la décision sera finalement politique alors qu’elle devrait être avant tout économique, scientifique et sanitaire. Ce critère – celui du risque sanitaire – est d’ailleurs le seul qui intéresse vraiment la population qui, pour les deux autres, fait globalement confiance à EDF.

Prolonger la vie de centrales parfaitement entretenues et bénéficiant d’améliorations constantes est une mesure économique et financière intelligente.

Elle devrait permettre les économies que réclame la Cour des comptes. Mais cela ne donne pas d’informations sur ce que pourrait être le nucléaire du futur.

Fessenheim, juste avant sa fermeture pour raison politique

LE NUCLÉAIRE EST LA SEULE ÉNERGIE FIABLE ET TRÈS PEU POLLUANTE

Aussi étonnant que cela puisse paraître à une époque que les écologistes croyaient acquise aux énergies renouvelables, les autorités mondiales comme l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), qu’elles soient scientifiques ou politiques, sont d’accord pour dire que la seule énergie décarbonée, fiable, durable et bon marché sera pour les siècles à venir l’énergie nucléaire.

Elles ont compris que le nucléaire du futur sera la meilleure et la moins chère des énergies renouvelables.

Cela entraine déjà un revirement de nombreux pays. Voyant le fiasco écologique qu’est la transition énergétique en Allemagne et maintenant en France (3), ils reviennent vers le nucléaire, comme la République Tchèque qui négocie une centrale EPR avec EDF.

La recherche nucléaire suit trois pistes principales :

  • les EPR, pour European Pressuring Reactor, réacteurs à eau pressurisée ;
  • ITER (en latin « le chemin ») un projet international en cours de réalisation en Provence à Cadarache, auquel participent 35 nations ;
  • Les SMR, Small Modular Reactor, des micro et mini réacteurs adaptés aux besoins de puissance faible, de 1 à 300 MWe.

Les trois filières ont trois caractéristiques communes :

– Une très grande sécurité. Les SMR et ITER s’arrêtent seuls en cas de dysfonctionnement, dès qu’une élévation de température est enregistrée. Leur explosion est impossible. Les EPR nécessitent encore une intervention humaine, mais sa suppression est à l’étude.

– Elles produisent un volume de déchets radioactifs très faible par rapport au grand volume d’énergie produite.
En revanche, ils sont classés comme dangereux
en attendant la mise en application de la transmutation des déchets radioactifs en matériau inoffensif par laser de forte puissance. Inventé en en 2018 par le prix Nobel de physique Gérard Mourou, il est en cours de mise en application industrielle.

– Elles fonctionnent sans émissions de CO2.       

LE RÉACTEUR À EAU PRESSURISÉE « EPR »

L’EPR est un réacteur à eau pressurisée de 3ème génération dont la puissance nette atteint près de 1 660 MWe. Il a un meilleur rendement que les réacteurs actuels et dispose de systèmes de sécurité très performants et redondants, ainsi qu’une épaisse enveloppe en béton. Il fonctionne au MOX (3), un mélange de 8,5% de plutonium, 88,5% d’uranium appauvri.

Deux EPR, construits en collaboration avec EDF, fonctionnent en Chine depuis deux ans sans problème. Quatre autres sont en construction, dont, en France celui de Flamanville, dont les retards sont souvent dus à des problèmes de malfaçons (en 2018 c’étaient les soudures) ! Qui dit retard dit aussi coûts supplémentaires.

L’EPR est l’intermédiaire entre la 2ème génération des réacteurs à neutrons lents ralentis par l’eau et la 4ème génération des réacteurs à neutrons rapides ou surgénérateurs.

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Taishan (Chine), EPR construit avec EDF

La sûreté a été un facteur important dans la conception de l’EPR. Les 4 systèmes de sécurité redondants et l’épaisse enveloppe de confinement en béton réduisent considérablement le risque d’accident nucléaire grave, qu’il soit accidentel ou intentionnel.

Ainsi, si un accident de fusion du cœur se produisait, un « récupérateur de corium (4) » recueillerait la partie du cœur fondu qui aurait traversé la cuve, protégeant le sol de toute contamination. Et tous les risques extérieurs (tremblement de terre, tsunami, chute d’avion, attentat, etc) ont été pris en compte avec un impératif majeur : empêcher toute contamination radioactive hors du site, et seulement ensuite, assurer la protection du  bâtiment et celle du réacteur.

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PARTOUT, LES MICRO-RÉACTEURS SMR SONT EN DÉVELOPPEMENT

Les SMR sont des réacteurs en réduction. Les « micro » produisent de 1 à 5 MWe, les « mini » de 5 à 300 MWe . Russie, Chine, Etats-Unis et Japon en produisent déjà. La France a pris du retard et devrait produire le sien, le NUWARD, vers 2025. En septembre 2020 le gouvernement a alloué un budget de 170 millions d’euros pour accélérer la recherche sur les petits réacteurs modulaires

Ils sont principalement destinés à l’alimentation électrique de sites isolés ou de navires. Ils peuvent être adaptés à la cogénération ou trigénération (production combinée de chaleur, d’électricité et de mouvement) et utilisés pour des réseaux de chauffage urbain (plus de 40 villes sont ainsi alimentées en Russie), le dessalement de l’eau de mer (notamment au Moyen-Orient), la production d’hydrogène, la fourniture de chaleur pour des procédés industriels, le raffinage d’hydrocarbures ou la propulsion navale, civile ou militaire.
La Marine les utilise pour les sous-marins nucléaires, les porte-avions et les brise-glaces, peut-être bientôt les porte-containers géants (mal vus dans les ports civils).
Les Etats-Unis commencent à en vendre à des privés (très grandes propriétés isolées avec beaucoup de matériel pour un coût démarrant à 25 millions de dollars). Dans ce cas, ils sont enterrés dans une cuve en béton ou sont immergés s’ils sont en bord de mer.
Ils sont livrés dans une enceinte scellée qui n’est ouverte que par le fabricant en cas de panne et, une fois tous les cinq ans, pour vider les cendres (de 1 à 5 kg) et remettre du carburant. D’une fiabilité et d’une sécurité exemplaires, ils sont devenus indispensables dans beaucoup de secteurs. Une nouvelle clientèle apparaît, celle des îles océaniques. Ils sont actuellement de 2ème et 3ème génération mais des prototypes de 4ème génération sont à l’essai.

LE NUCLÉAIRE DU FUTUR, C’EST ITER, LE RÉACTEUR À HYDROGÈNE

ITER est le réacteur de l’avenir.
Il produira, à partir d’une infime quantité de matière, une quantité phénoménale d’énergie sans déchets, sûre et décarbonée.

Son principe de fonctionnement est le plus écologique qui soit puisqu’il ne fait que reproduire à une échelle minuscule un phénomène naturel dont le modèle est visible tous les jours au-dessus de nos têtes : le soleil.
Depuis des milliards d’années le soleil produit une quantité colossale d’énergie dont moins d’un millième suffit pour éclairer et chauffer la Terre en permanence.

L’idée de le reproduire à petite échelle est donc excellente, mais pose des problèmes de taille, et surtout de maitrise. Des génies travaillent à Cadarache, car il faut bien admettre que l’idée de base, d’où découlent toutes les autres qui font que ITER sera bientôt opérationnel, est géniale, elle est pourtant d’une simplicité biblique : les centrales nucléaires fonctionnent par la fission d’atomes d’uranium qui en se cassant produisent de l’énergie. Et bien faisons l’inverse, faisons les fusionner, comme le fait le soleil.

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Et ils ont trouvé : faire fusionner deux atomes légers d’hydrogène, et là encore, quoi de plus écologique ? Comment faire a été plus compliqué à réaliser.

Il faut mettre en présence deux isotopes.  Les isotopes sont des éléments des atomes qui possèdent le même nombre d’électrons, et donc de protons, pour rester neutre, mais un nombre différent de neutrons. Certains isotopes ont un noyau instable : ils sont alors radioactifs. Les isotopes relèvent donc du même élément chimique, ici, c’est l’hydrogène de masse atomique 1, mais ont des propriétés radiologiques différentes.

L’atome  est constitué d’un noyau, qui est un agglomérat de neutrons et de protons autour duquel orbitent les électrons. Il émet des particules qui sont l’énergie, et des rayons, c’est ce qu’on appelle la radioactivité.

Dans l’hydrogène, on trouve du deutérium, H-2, un isotope dont le noyau atomique n’a qu’un proton et un neutron, et du tritium, H-3, un autre isotope qui possède un proton et deux neutrons (4).
Le deutérium se trouve à l’état naturel et en abondance dans l’eau ; le tritium, légèrement radioactif, est rare à l’état naturel, mais le réacteur peut le fabriquer lui-même en chauffant le gaz d’hydrogène.
Donc l’unique carburant d’ITER, c’est l’hydrogène gazeux.

Il y a un problème. Pour séparer l’un des deux neutrons du tritium, afin que la fusion du deutérium et du tritium soit possible, il faut chauffer à 150 millions de degrés. Or, rien ne résiste à une telle température.  

ITER utilise un champ magnétique très puissant, fabriqué par d’énormes bobines placées autour d’une enceinte en forme de « donut », c’est à dire un tube courbé refermé sur lui-même, un tore d’un volume de 840 m3. Le champ magnétique chauffe, la température monte au  cœur du tore et à 150 millions de degrés l’hydrogène se transforme en plasma, le tritium se fissure, perd un neutron et peut fusionner avec le deuterium, réaction qui produit un atome unique d’hélium et  une énergie colossale

Le plus intéressant pour la sécurité de l’ensemble, c’est que la réaction ne peut pas s’emballer car l’alimentation en hydrogène se fait en continu, en quantité très faible, et si elle est interrompue, le plasma se refroidit instantanément.
1 cm3 de carburant produit 120 m3 de plasma.
7 cm3 et le tore est plein.

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ITER devrait être mis en service vers 2030, mais reste un réacteur expérimental que l’on s’efforcera d’améliorer encore. Les centrales ITER entreront en fonction vers 2050.

En attendant, si l’on veut continuer à décarboner, il faut impérativement conserver les centrales actuelles pour éviter une sur-pollution par la réouverture des centrales à charbon et l’importation d’électricité très carbonée en provenance de pays étrangers.

Il faudrait aussi arrêter les éoliennes, qui ont une durée de vie courte, 15 ans au sol, dix ans en mer. Elles polluent beaucoup au moment de leur fabrication, et de leur installation qui nécessite l’enfouissement de 1500 à 2500 m3 de béton que l’on ne sait pas récupérer ou détruire une fois qu’il est dans le sol.

Le solaire nécessite d’énormes superficies de panneaux et n’est viable que dans les zones désertiques.

L’hydrogène, dont on parle beaucoup, doit être extrait de l’air, liquéfié et conservé à moins 170° pour être utilisable dans les véhicules. Cela consomme beaucoup d’électricité, il est donc dépendant du nucléaire.

L’Imprécateur
11 décembre 2020

1 : 32 réacteurs à 900 MWe ; 20 à 1300 MWe ; 4 à 1450 MWe pour une puissance totale  de 61,4 GWe

2 : Pour participer au débat : www.asn.fr. Fin du débat le 15 janvier 2021

3 : Barbara Pompili, ministre de l’écologie a annoncé « de probables coupures de courant cet hiver » en France, oubliant de mentionner que Fessenheim, qui venait d’être remise à neuf et produisait en continu 1600 MWe, a été fermée en juin 2020.
Il a fallu aussitôt rouvrir la centrale à charbon de Nantes, puis celle du Havre !
Actuellement on importe de l’électricité produite en Allemagne par des centrales à lignite ultra polluantes !
Voilà la transition énergétique à la française… 

4 : L’hydrogène a un troisième isotope, le protium, mais on n’en a pas besoin.

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Dorylée
Dorylée
16 décembre 2020 21 h 08 min

Fessenheim était la  » plus vieille centrale nucléaire  » un peu comme le couteau de mon arrière grand-père dont mon grand père a changé la lame et mon père, le manche. Les centrales électronucléaires sont un peu comme les avions : on a changé tellement de pièces au cour des opérations d’entretient qu’il ne reste presque plus rien d’origine quand on les stoppe.

Claude Roland
Claude Roland
14 décembre 2020 11 h 41 min

J’ai ouie dire d’un technicien travaillant en centrale nucléaire que l’entretien laissait parfois à désirer parce qu’il y avait des pièces parfois défectueuses comme certaines vannes que l’on montait quand même… Par ailleurs, quid de l’entretien des centrales avec cette histoire de confinement Covid-19 et de procédures pour ne pas que les gens se croisent ? Si on avait construit des centrales nucléaires au thorium (brevet Edgard Nazare dans les années 50) on aurait pas de risque nucléaire, mais on ne pouvait pas fabriquer des armes avec ça. Quant à ITER, il coûte les yeux et le cerveau, et ne… Lire la suite »

Dissident
Dissident
12 décembre 2020 10 h 59 min

Je suis surpris que vous affirmiez qu’on extrait l’hydrogène de l’air. L’atmosphère n’en contient que très peu.
On produit industriellement l’hydrogène par traitement d’hydrocarbures et bien sûr par électrolyse de l’eau.
Pourriez-vous préciser ?

L'Imprécateur
Administrateur
12 décembre 2020 22 h 16 min
Répondre à  Dissident

Exact. Quand j’ai interrogé Cadarache sur ITER, ils m’ont prévenu qu’ils sont tenus à un strict secret et ne m’ont parlé que d’hydrogène gazeux obtenu à partir de vapeur d’eau surchauffée pour l’approvisionnement du tore. Mais l’hydrogène utilisé pour les voitures ou l’industrie vient effectivement d’hydrogène liquide fabriqué à partir de divers sources, dont la vapeur d’eau, des hydrocrbures, etc.

lepatriote1111
lepatriote1111
12 décembre 2020 10 h 25 min

je l’ai toujours dit que les escrolos étaient des cons ,dictature verte pastèque extérieur et rouge coco à l’intérieur , je suis plus écolo que ces prétendus salopards de verdâtre !

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