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  • Faits et chiffres : L'énergie nucléaire dans l'après Fukushima

L'nergie nuclaire offre la promesse d'une nergie propre pour les pays en dveloppement. Dave Elliott en trace l'volution et en dcrit les perspectives aprs l'accident de Fukushima.

Depuis 60 ans, l'utilisation de l'uranium pour produire de l'lectricit dans les centrales nuclaires a t promue comme un moyen de fournir une nergie bon march, propre pour un monde prospre.

L'nergie nuclaire fournit actuellement environ 13,8 pour cent de l'lectricit mondiale, avec la plupart des centrales localise dans les pays dvelopps [1]. Les centrales nuclaires n'mettant pas du dioxyde de carbone, elles sont considres comme une manire de rpondre aux changements climatiques.

Pourtant, les adversaires de cette technologie en dressent les inconvnients : des cots levs de construction, d'exploitation et d'entretien des centrales nuclaires, de manipulation de leurs dchets radioactifs, ainsi que des difficults de rglementation efficace des risques pour la scurit environnementale et humaine.

L'exploitation minire et le traitement du combustible nuclaire sont en outre forte consommation d'nergie; l'ensemble du systme nuclaire n'est donc pas sans mission de carbone.

Tout cela cre un dilemme pour les pays en dveloppement, qui ont besoin d'une source d'nergie relativement bon march. Certains pays en dveloppement ont trouv en l'nergie nuclaire une option sduisante, et ont investi dans des centrales nuclaires (voir Tableau 1).

Pourtant, suite l'accident nuclaire survenu la centrale de Fukushima au Japon aprs le tsunami de mars 2011, d'autres Etats ont tir un trait surleur intention de s'engager dans le nuclaire (voir tableau 2).

Pays en dveloppement cherchant acqurir l'nergie nuclaire

Pays n'tant plus intresss

L'accident de Fukushima a ainsi branl le soutien accord aux centrales nuclaires dans le monde. Les opinions varient d'un pays l'autre, mais plus de 60 pour cent des gens sont aujourd'hui opposs l'nergie nuclaire. (Voir Encadr 1).

ENCADRE 1 : L'opinion publique aprs Fukushima

Un sondage d'opinion publique ralis dans 24 pays en mai 2011 [2] a rvl que 62 pour cent des personnes interroges sont opposes l'nergie nuclaire -- 25 pour cent avaient mme chang d'avis, faisant pencher la balance contre l'option nuclaire. Dans certains pays en dveloppement et dans la majeure partie de l'Europe, l'opposition ce type d'nergie a t trs forte.

Ainsi, 81 pour cent des personnes interroges au Mexique quant savoir si elles soutiennent l'nergie nuclaire comme un moyen de production d'lectricit y taient opposes, 52 pour cent d'entre elles fortement. En Argentine, cette opposition tait de 72 pour cent, et de 69 pour cent au Brsil. Elle tait galement forte en Indonsie (67 pour cent), en Core du Sud (61 pour cent), en Afrique du Sud (60 pour cent), en Chine (58 pour cent) et en Arabie saoudite (58 pour cent). Dans le monde en dveloppement, ce n'est qu'en Inde que la majorit (61 pour cent) soutenait le nuclaire.

Les rsultats des sondages dpendent, bien sr, des questions poses. Lorsqu'on leur a demande si elles considraient le nuclaire comme une solution viable long terme, 50 pour cent des personnes interroges en Inde ont rpondu par la ngative; 50 pour cent galement n'y voient pas un moyen de modernisation de la production d'lectricit. Les personnes interroges dans d'autres pays en dveloppement ont toutes donn des rponses plus favorables ces deux questions, l'exception de l'Arabie saoudite. L-bas, 54 pour cent considraient l'nergie nuclaire comme une solution viable long terme, tmoin d'un optimisme plus prononc dans cette rgion.

Manifestement, certains pays en dveloppement ayant besoin d'un approvisionnement en lectricit continu, teneur en carbone relativement faible, continuent considrer l'nergie nuclaire comme un moyen d'aller de l'avant et ce malgr les risques et le pass tumultueux du nuclaire.

L'histoire du nuclaire

L'nergie nuclaire civile a merg la suite des programmes de dveloppement d'armes nuclaires aux Etats-Unis et l'URSS au cours de la Seconde Guerre mondiale. C'est au cours des annes 1960 notamment qu'ont eu lieu des dveloppements majeurs de racteurs.

Dans les annes 1970, la technologie gagnait des pays comme la Chine, l'Inde ou le Japon o des programmes nuclaires civils soutenus soit par les Etats-Unis soit par l'Union sovitique ont t lanc. Certains autres pays en dveloppement ont galement fait le choix du nuclaire, notamment l'Argentine, le Brsil, le Mexique, l'Afrique du Sud et la Core du Sud.

Toutefois, en 1979, un accident nuclaire majeur s'est produit la centrale de Three Mile Island, au Etats-Unis. Associ aux mauvaises performances conomiques du nuclaire par rapport d'autres options nergtiques comme le charbon, cet incident a stopp les nouveaux dveloppements du nuclaire aux Etats-Unis. Si les cots nets du combustible d'une centrale nuclaire taient infrieurs ceux d'une centrale combustible fossile, le cot des investissements est environ trois fois plus lev, et tend augmenter mesure que les exigences de scurit sont renforces. [3]

Ensuite, est survenue la catastrophe nuclaire encore plus dsastreuse de Tchernobyl, en Ukraine, en 1986, provoquant la mort de plusieurs milliers de personnes, bien que le nombre de victimes exact fasse encore l'objet de dbats. Beaucoup de pays europens (mais pas tous) ont alors recul devant l'nergie nuclaire.

A la fin des annes 1990, devant les proccupations grandissantes autour des changements climatiques, l'industrie nuclaire a tent de reprendre sa position sur le march. Au dbut des annes 2000, sous le prsident amricain George W. Bush, le programme mondial de partenariat dans le domaine de l'nergie nuclaire dirig par les Etats-Unis s'est fix pour objectif de promouvoir l'nergie nuclaire dans les pays en dveloppement.

Le prsident Obama a abandonn ce programme, mais avant la fin des annes 2000, une certaine renaissance mondiale du nuclaire avait dj merg, avec la Chine et l'Inde en tte du mouvement. Et au dbut des annes 2010, certains pays de l'UE revenaient sur leur opposition au nuclaire. La Russie dveloppait son programme et les Etats-Unis espraient dmarrer un nouveau programme.

Soucieux de dvelopper le march davantage, certains fournisseurs de technologie nuclaire ont galement cherch ailleurs du ct de l'Amrique du Sud, par exemple, o le Chili et le Venezuela manifestaient un certain intrt (la Russie proposant d'aider le Venezuela), et galement du ct du Moyen-Orient.

L'Egypte a t un autre acteur majeur dans la promotion de l'option nuclaire, avec l'Arabie saoudite et les Emirats arabes unis. Le Qatar, le Kowet et la Jordanie ont tous exprim leur intrt pour l'nergie nuclaire. L'Iran est dj dot d'un programme nuclaire, tout comme Isral, mme si, jusqu' prsent, les deux ne sont pas d'envergure.

Une technologie double emploi

La plupart des centrales nuclaires dans le monde sont bases sur le modle de racteur eau pressurise (REP) amricain (Voir figure 1). Des variantes telles que le racteur eau bouillante (REB), et d'autres -- notamment divers modles russes -- sont retrouves moins frquemment.

La plupart des centrales nuclaires modernes ont une capacit de production d'lectricit de 1000-1600 mgawatts. Des modles de mini-racteurs plus petits produisent de l'nergie dans la gamme 20-300MW. [4]

Le plutonium, un autre lment radioactif, est produit comme un sous-produit invitable de la fission nuclaire. Il est galement le principal matriau utilis dans les armes nuclaires. Mais l'U235, bonne concentration, peut galement tre utilis pour des armes. Ainsi, pour fabriquer une bombe nuclaire, un systme d''enrichissement' pour concentrer l'U235, ou un racteur pour produire du plutonium peuvent suffire.

La plupart des racteurs ayant besoin d'uranium lgrement enrichi pour fonctionner, dterminer si une activit spcifique d'enrichissement est utilise pour produire du combustible pour les centrales nuclaires civiles ou des fins de production d'armes nuclaires requiert une troite surveillance. De la mme faon, il peut tre difficile de savoir quand, et si, les racteurs sont utiliss pour produire du plutonium usage militaire.

Incontestablement, la plupart des armes nuclaires recenses a t mise au point dans des pays dj dots de programmes nuclaires civils. Compte tenu du chevauchement des technologies, la plupart de ces pays ont sign le Trait de non prolifration nuclaire (TNP) en 1970, qui cherche contrler l'utilisation militaire de la technologie.

Toutefois, l'Inde ne l'a pas sign, et a produit sa propre arme nuclaire, suivie par le Pakistan et, suppose-t-on, par Isral galement. La Core du Nord compte parmi les signataires initiaux, mais le respect du trait est source d'une bataille diplomatique de longue haleine, comme pour l'Iran.

Cots et risques

Les utilisations civiles et militaires chevauchantes de la technologie nuclaire peuvent provoquer des conflits politiques c'est l un inconvnient majeur de cette nergie. Mais il en existe galement d'autres.

Les centrales nuclaires sont trs exigeantes en investissements, en partie en raison de leur complexit et des rgles de scurit strictes. Si les cots de combustible sont infrieurs ceux des centrales combustible fossile, le cot de l'lectricit produite peut tre plus lev, en fonction d'un nombre de facteurs diffrents, dont le cot des emprunts pour financer la construction et la disponibilit des subventions gouvernementales.

Le tableau 3 montre les estimations du cot de l'lectricit produite par les centrales nuclaires et les centrales au charbon, en supposant un financement du secteur public (un taux d'escompte de 5 pour cent) et un financement du secteur priv (un taux d'escompte de 10 pour cent). Elles montrent de grandes variations, et les experts ne s'accordent pas sur la faon de prsenter intgralement les cots sociaux et environnementaux plus importants des diffrentes sources d'nergie.

Les problmes que connaissent les nouveaux projets rendent les cots estimatifs irralistes. Ainsi, un EPR de 1600 MW en cours de construction en France tait initialement cens coter 3,3 milliards, mais aprs de grands retards accuss pour sa construction, son cot rel pourrait s'lever 6 milliards [6].

La gestion des dchets radioactifs produits et le dclassement de la centrale quand elle arrive au terme de sa vie utile sont galement coteux. Des projets de conservation des dchets radioactifs trs longue dure de vie dans des couches gologiques profondes existent, mais aucun n'a encore, en fait, vu le jour. Les dchets resteront dangereux longtemps aprs la fermeture des centrales de production d'lectricit, qui ont une dure de vie utile d'environ 40 ans. En effet, il faudra environ 24 000 ans pour que l'activit du plutonium soit rduite de moiti.

Le risque d'accidents majeurs est une autre grande proccupation -- leurs cots sociaux et conomiques pouvant tre considrables et durables. Ainsi, le Blarus estime ses pertes conomiques dues aux effets sanitaires et sociaux cumulatifs de la catastrophe de Tchernobyl sur 30 ans US$ 235 milliards. Et 5 7 pour cent des dpenses publiques en Ukraine sont encore consacrs aux programmes de ddommagement lis Tchernobyl [7].

Plus rcemment, le Centre japonais pour la recherche conomique a estim que les cots de l'accident nuclaire survenu Fukushima pourraient atteindre US$ 250 milliards, chiffre comprenant l'indemnisation des 180 000 personnes vacues de la zone [8].

Comme l'illustre l'accident de Fukushima, l'nergie nuclaire pose des dfis de scurit majeurs au premier plan desquels figurent la rponse aux urgences et le dveloppement des capacits techniques pour faire fonctionner les centrales et leurs infrastructures associes, y compris dans la gestion des dchets, en toute scurit.

La disponibilit du combustible

Se pose en outre le problme de la disponibilit du combustible. Les principales rserves d'uranium se trouvent en Australie, au Canada, en Namibie et au Kazakhstan, et sont, dit-on, suffisantes pour environ 70 ans, aux taux d'utilisation actuels [9].

De nouvelles dcouvertes de combustible d'uranium et une nouvelle technologie d'utilisation de ce combustible pourraient permettre de prolonger ce dlai. Ainsi, les racteurs neutrons rapides pourraient contribuer prolonger la dure des rserves d'uranium en 'gnrant' du plutonium partir de l'uranium autrement inutilisable. Quelques prototypes ont t construits, mais jusqu'ici, il s'agit d'une technologie relativement peu dveloppe, avec de potentiels problmes de sret et de scurit [10].

Compte tenu des ventuelles pnuries d'uranium, certains pays tudient l'utilisation du thorium, qui est trois fois plus abondant que l'uranium. Certains prototypes existent dj, et l'Inde et la Chine envisagent cette option.

Mais plus long terme, les perspectives de la fission nuclaire sont invitablement limites par la disponibilit d'un combustible dont les sources sont puisables. Ainsi, la fission nuclaire ne pourra s'tendre suffisamment pour remplacer les combustibles fossiles de faon permanente. Cela semble indiquer que l'nergie nuclaire ne peut pas tre l'option la plus approprie pour faire face aux changements climatiques.

Une option possible pour cela est la fusion nuclaire, puisque le combustible ncessaire est beaucoup moins contraint. Une partie de ce combustible, (le deutrium) peut tre obtenue partir de l'eau de mer, et le tritium, produit partir du lithium.

Mais ce n'est pas l une solution pour l'immdiat -- la fusion tant une technologie encore peu dveloppe. Elle ncessite soit des tempratures trs leves (environ 200 millions de degrs Celsius) soit des impulsions laser de grande puissance pour entraner la fusion des noyaux et librer de l'nergie. Jusqu'ici, il n'a pas t possible de produire plus d'nergie que celle qui est ncessaire pour conduire la raction, ou de garder la raction de fusion stable pendant plus de quelques secondes.

Les passionns de la fusion affirment que, si tout se passe bien avec les programmes internationaux de recherche dots de plusieurs milliards de dollars, la fusion pourrait fournir environ 20 pour cent de l'lectricit mondiale d'ici 2100 [11]. Mais ces affirmations sont sans garantie.

Parmi les autres options nergtiques un stade plus dvelopp figurent certaines des nergies renouvelables, avec l'utilisation des flux d'nergies naturelles et inpuisables telles que les vents, les mares et le soleil. Les sources d'nergies renouvelables fournissent dj 20 pour cent de l'lectricit mondiale (si on y inclut l'hydrolectricit), et les perspectives pour une expansion rapide sont bonnes -- le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'volution du climat suggre que les nergies renouvelables pourraient fournir 77 pour cent de l'lectricit mondiale d'ici 2050. [12]

Qui est 'in' et qui est 'out'

La catastrophe nuclaire de Fukushima laisse l'nergie nuclaire la croise des chemins, tout comme l'accident de Tchernobyl il y a 25 ans.

Plusieurs pays dvelopps se sont dtourns de l'option nuclaire. Le Japon a dcid d'abandonner ses projets d'expansion et envisage une sortie progressive totale du nuclaire, tandis que l'Allemagne a lanc un programme d'abandon progressif -- ces deux pays parient plutt sur les nergies renouvelables.

L'Italie a galement renonc ses projets nuclaires, comme l'a fait la Suisse. Mme la France traditionnellement pro-nuclaire a dclar qu'elle examinera une sortie progressive totale du nuclaire d'ici 2050.

La tendance dans le monde en dveloppement est plus mitige. La Chine rvalue actuellement son programme nuclaire, et envisage de revoir la baisse l'objectif officiel de mise en place de 80 GW d'ici 2020. Actuellement, la Chine produit moins de 2 pour cent de son lectricit partir de l'nergie nuclaire, mais avait prvu de porter ce pourcentage environ 4 d'ici 2020. C'est certes un taux faible, mais qui reprsente un trs grand programme, vu la taille du pays.

Pour relativiser, la Chine cherche tirer 15 pour cent de l'nergie totale dont elle a besoin (pas seulement l'lectricit) de la filire des nergies renouvelables et d'autres options nergtiques basse teneur en carbone d'ici 2020.

L'Inde est un cas part. En tant que non-signataire du TNP, le pays a parfois eu des difficults accder l'uranium provenant de l'tranger en raison des restrictions internationales concernant l'accs au combustible nuclaire. Toutefois, et en dpit d'une forte opposition locale, elle persvre dans un ambitieux programme qui portera sa production 20 GW d'ici 2020.

Dans le Sud-est asiatique, Taiwan et la Core du Sud rvaluent leurs programmes nuclaires. La Thalande et la Malaisie ont, quant elles, abandonn leurs projets nuclaires. Le gouvernement philippin se pose la question derorienter son budget de GBP100 millions depuis le nuclaire vers les nergies renouvelables. Mais le Vietnam a dcid de poursuivre son projet de 14 centrales nuclaires d'ici 2030.

Au Moyen-Orient, l'Arabie saoudite tudie un programme de US$ 100 milliards pour la construction de 16 nouvelles centrales d'ici 2030. La premire centrale d'Abu Dhabi devrait entrer en service en 2017, devant trois autres. Et la Turquie va aussi de l'avant avec son programme nuclaire. Le Kowet, nanmoins, a dclar qu'il ne veut plus s'engager dans la voie du nuclaire, et le Qatar a fait une annonce similaire.

En Afrique, l'Afrique du Sud tire dj de 6 pour cent de son lectricit des centrales nuclaires, et projetait de dvelopper cette capacit. Mais la crise financire l'a pouss abandonner ces projets, au moins temporairement, ainsi que son projet de mini-racteur lit de 'boulets'.

Certes l'Afrique du Sud semble vouloir poursuivre son programme nuclaire.Mais le pays considre galement que les nergies renouvelables apporteront une contribution encore plus grande la satisfaction de ses besoins nergtiques futurs.

Le Kenya, en revanche, semble vouloir s'engager trs fortement dans l'nergie nuclaire, avec des projets pour un programme de plusieurs milliards de dollars,susceptibles de fournir la majeure partie de l'nergie consomme par le pays au cours des 15 prochaines annes.

L'histoire du nuclaire est loin d'tre termine, aussi bien dans les pays dvelopps que dans le monde en dveloppement. A plus long terme, peuvent merger de nouvelles technologies nuclaires plus sres et plus rentables, produisant peut-tre moins de dchets et utilisant plus efficacement le combustible.

Au stade actuel, l'alternative est le dploiement rapide des technologies des nergies renouvelables, dont certaines sont dj largement utilises. Lors de l'examen de l'option du nuclaire pour leur avenir nergtique, les pays en dveloppement se doivent donc d'valuer les preuves disponibles.

Dave Elliott est professeur mrite de politique technologique l'Open University, Royaume-Uni.

Le prsent article fait partie d'un Dossier sur l'Energie nuclaire dans l'aprs Fukushima.

Références

[1] World Nuclear Association World Nuclear Power Reactors & Uranium Requirements (2011)
[2] Global Citizen Reaction to the Fukushima Nuclear Plant Disaster  [7.64MB] (Global Advisor, IPSOS, 2011)
[3]
UN Development Programme, UN Department of Economic and Social Affairs and the World Energy Council. World Energy Assessment: Energy and the challenge of sustainability (UNDP, 2011)
[4] World Nuclear Association Nuclear power reactors (2011)
[5] Nuclear Energy Agency Projected Costs of Generating Electricity 2010 (IEA/NEA, 2010)
[6] EDF delays Flamanville 3 EPR project (News, Nuclear Engineering International, 2011)
[7] GreenFacts Chernobyl Nuclear Accident(2006)
[8] News On JapanFukushima cleanup could cost up to $250 billion (2011)
[9] Uranium Resources and Nuclear Energy [404kB] (Background paper, Energy Watch Group, 2006)
[10] Cochran et al. Fast Breeder Reactor Programs: History and Status [1.46MB]. (International Panel on Fissile Materials, 2010)
[11] UK Atomic Energy Authority Fusion: A Clean Future (UK Atomic Energy Authority, 2007)
[12] IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (SRREN) (2011)

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