L’énergie nucléaire, un atout pour l’environnement ?

Faiblement émettrice de CO2, l'énergie nucléaire occupe une place centrale dans le mix énergétique français. Quels sont les avantages et inconvénients du nucléaire ? Est-ce une énergie d’avenir. On vous répond.

Qu’est-ce que l’énergie nucléaire ?

L’énergie nucléaire est produite grâce à la fission d’atomes d’uranium 235, un minerai radioactif extrait du sous-sol de la terre. Cette opération complexe, qui s’appuie sur le principe de radioactivité, est effectuée dans des centrales nucléaires. Elle permet de produire de l’électricité.

Qu’est-ce que la radioactivité ?

En pratique, un atome est constitué d’un noyau autour duquel gravitent des électrons. Le noyau est composé de protons et de neutrons. Les protons et les neutrons sont collés entre eux au titre d’une règle de cohésion. Généralement, la cohésion est suffisante pour que le noyau ne bouge pas. Le cas échéant, l’élément est considéré comme stable.

Il arrive cependant que certains noyaux soient trop lourds. C’est le cas de certaines variétés d’uranium. Ils contiennent trop de particules et la force de cohésion est insuffisante pour rendre le noyau stable. Le noyau instable expulse donc une partie de ses particules : c’est la radioactivité.

Comment est produite l’énergie nucléaire ?

La production de l’énergie nucléaire procède du principe de radioactivité, un phénomène physique naturel selon lequel la fission de certains noyaux atomiques peut produire de l’énergie. L’énergie émise par un corps radioactif se matérialise sous la forme d’un flux de rayonnements ionisants et de chaleur.

Qu’est-ce qu’une centrale nucléaire ?

Une centrale nucléaire et une installation industrielle principalement composée de bâtiments réacteurs, mais aussi d’aéroréfrigérants, qui sont les tours de refroidissement par lesquelles s’évacue de la vapeur d’eau. Comment est produite Des piscines sont également disposées à proximité des réacteurs afin de refroidir l’uranium qui a été irradié.

La première centrale nucléaire a été construite en 1954 à Obninsk, en Union soviétique. En France, la première centrale nucléaire a été celle de Bugey, dont les deux réacteurs ont été mis en service en 1979.

Plusieurs réacteurs nucléaires ont été mis à l’arrêt et sont en cours de démantèlement, notamment à Brennilis, Chooz, Chinon, Bugey Saint-Laurent-des-Eaux ou encore Creys-Malville. Les deux réacteurs nucléaires de Fessenheim ont été mis à l’arrêt en 2020. Ils seront démantelés au plus tôt en 2025.

L’organisation de la filière nucléaire en France

Le parc nucléaire français compte 56 réacteurs en service, répartis entre 18 centres nucléaires de production d’électricité (CNPE), plus couramment appelés centrales nucléaires.

Les centrales nucléaires sont gérées par EDF, qui sollicite de nombreux sous-traitants. Citons à titre d’exemple Framatome (ex Areva), qui est un chaudiériste nucléaire et un fournisseur d’équipements dédiés.

L’autorité de sûreté nucléaire, ou ASN, contrôle les installations nucléaires civiles réparties en France.

Quels sont les avantages et les inconvénients du nucléaire ?

Comme toute énergie, le nucléaire présente plusieurs avantages, mais aussi des inconvénients. Le tableau ci-dessous synthétise les principaux atouts et contraintes de l’énergie nucléaire.

Inconvénients de l’énergie nucléaire	Avantages de l’énergie nucléaire
L’industrie nucléaire génère des déchets radioactifs dont la gestion et l’élimination constituent une problématique.	Une centrale nucléaire rejette uniquement de la vapeur d’eau sans aucune émission de CO2, ce qui permet de limiter le réchauffement climatique.
Comme l’ont démontré les événements survenus à Tchernobyl ou Fukushima, un accident nucléaire peut avoir des conséquences dramatiques. C’est sans doute le principal inconvénient de l’énergie nucléaire. De plus, l’énergie nucléaire peut être utilisée pour concevoir des armes de destruction massive.	Une étude conduite en 2013 par la NASA a mis en évidence que l’énergie nucléaire présente moins de danger que d’autres sources d’électricité. Cette étude s’appuie sur le nombre de décès enregistrés par unité d’énergie produite. De ce point de vue, le charbon et le pétrole constituent des sources d’énergie bien plus dangereuses que le nucléaire.
Les réacteurs nucléaires nécessitent une maintenance régulière et rigoureuse pour fonctionner de façon optimale. Des arrêts de tranche sont programmés chaque année pour assurer ces opérations.	En dépit des opérations d’entretien dont ses réacteurs doivent faire l’objet chaque année, une centrale nucléaire produit de l’électricité toute l’année.

Le nucléaire est-il une énergie renouvelable ?

Une énergie renouvelable est considérée comme telle dès lors qu’elle provient d’une source naturelle inépuisable à l’échelle de l’homme. C’est par exemple le cas de l’énergie éolienne ou solaire.

Si l’uranium provient d’une source naturelle, puisqu’elle est extraite du sol, cette ressource est toutefois épuisable. D’ailleurs, selon l’Agence pour l’énergie nucléaire (AEN), les réserves actuelles d’uranium pourraient permettre d’alimenter pendant encore un siècle l’ensemble des centrales nucléaires réparties à l’échelle de la planète.

Si elle ne provient pas d’une source d’énergie renouvelable, l’électricité d’origine nucléaire peut toutefois être considérée comme une énergie décarbonée puisque l’industrie nucléaire rejette très peu de carbone dans l’atmosphère.

Quelles perspectives pour l’avenir ?

La réduction des émissions de gaz à effet de serre et la lutte contre le réchauffement climatique constituent un enjeu majeur pour l’avenir. Si l’énergie nucléaire est peu émettrice de CO2, la gestion des déchets radioactifs constitue une problématique de taille. Par ailleurs, du fait de la croissance démographique et de l’augmentation des besoins en électricité, la demande en énergie ne cesse d’augmenter.

Le programme scientifique ITER étudie la possibilité de produire de l’énergie non plus grâce aux termes d’une fission des atomes d’uranium, mais de leur fusion.

L’objectif ? Reproduire la réaction de fusion de l’hydrogène qui se produit naturellement à l’intérieur du soleil et des étoiles pour produire massivement de l’énergie. A masse égale on produirait ainsi une quantité bien supérieure d’énergie sans émettre de CO2 et sans avoir à gérer de déchets radioactifs. De plus, la fusion ne suscite pas de risque d’accident nucléaire, comme c’est le cas de la fission.

Un réacteur expérimental implanté dans les Bouches-du-Rhône et qui associe 35 pays a vocation à tester ce nouveau procédé. Espérons qu’il puisse répondre à nos défis climatiques et énergétiques!