Nucléaire et CO2 ?

Une énergie puissante … qui ne réchauffe pas la Terre

La fission nucléaire ne produit pas de gaz à effet de serre ! Elle offre une source d’énergie puissante, relativement bon marché, décarbonnée qui fait partie de la solution contre le réchauffement climatique. Une vérité pas toujours bonne à dire ! La réalité que le nucléaire ne génère pas de CO2 est généralement tue. Ce mutisme rappelle Les habits de l’Empereur, ce conte d’Andersen où des courtisans n’osent dire que leur empereur est nu.

En raison du réchauffement climatique, l’opinion fonde beaucoup d’espoir sur les énergies renouvelables (ENR) comme l’éolien et le voltaïque, non émettrices de gaz carbonique. En 2015, le gouvernement français s’était fixé l’objectif de réduire la part du nucléaire pour la production d’électricité de plus de 70 % à 50 % à l’horizon 2025, un objectif depuis révisé. Pourtant, en comparaison avec d’autres pays, la France était pour la production d’électricité de loin la nation la moins polluante en CO2 ! Sa production d’électricité était en 2019 décarbonée à 92 % (dont 70,6 % de nucléaire et 8,5 % d’ENR intermittentes), contre 52 % à l’Allemagne ( dont 40 % d’ENR intermittentes).

Grâce à la part dominante du nucléaire et de l’hydraulique en France, les émissions de gaz à effet de serre sont très faibles pour l’électricité. Sur le total de 546 TWh (milliards de kilowatt-heures) produits en 2015, la part des combustibles fossiles sources de CO2, ne représentait que 34,1 TWh (6,2 % ) contre 416,8 TWh (76,3%) pour le nucléaire, 58,7 TWh pour l’hydraulique et 36,4 TWh provenant de l’éolien, du solaire et de la biomasse.

Fermer des réacteurs comme en Allemagne ne réduit pas les gaz à effets de serre. L’éolien s’arrête en l’absence de vent, le solaire la nuit. Il faut compenser cette intermittence. Lors d’un manque de vent ou de soleil, l’Allemagne doit démarrer une centrale à charbon, alors que la France compense par de l’électricité sans CO2 venant d’un réacteur … ou d’un barrage.

Un recours excessif à l’éolien et au solaire conduit à de grandes variations d’électricité difficiles à gérer. Citons le cas de l’île de la Réunion. Malgré 33 % d’énergies renouvelables dans son mix électrique, l’île émet quinze fois plus de gaz à effet de serre par kWh produit que la France métropolitaine, du fait d’un recours massif aux centrales thermiques.

En dehors du recours à des énergies fossiles non vertes comme en Allemagne ou à la Réunion, on peut remédier à un manque en faisant appel à l’électricité des barrages si l’on dispose de ressources abondantes comme la Suisse, ou importer de l’électricité de l’étranger. Le réseau électrique doit être adapté aux transferts de grandes quantités d’énergie.

Dans le cas d’une surproduction d’énergie électrique solaire ou éolienne, il faudrait pouvoir stocker l’énergie électrique en excédent. Pour l’instant, on ne sait pas encore stocker de grandes quantités d’électricité. Des recherches sont en cours sur le stockage de l’électricité pour la restituer en fonction des besoins. Les principales méthodes sont le stockage hydraulique des barrages, le stockage électrochimique par batteries, auquel pourrait s’ajouter à l’avenir le stockage chimique par l’hydrogène.

Le stockage hydraulique – une technique éprouvée – consiste à tirer profit d’une surproduction pour pomper de l’eau dans un bassin supérieur, puis de la restituer en faisant turbiner plus tard cette eau vers un bassin inférieur. Ces installations sont appelées STEP. La plus puissante STEP française est constituée par l’association des barrages de Grand’Maison et du Verney dans l’Isère. Dans un scénario sans nucléaire, pour assurer de gros bataillons de kilowattheures, il faudrait multiplier de telles installations, mais les bons sites avec de bonnes dénivelées sont rares.

Le stockage électrochimique par batteries s’est beaucoup développé grâce aux batteries au lithium-ion, en raison de la demande croissante en véhicules électriques. Mais le lithium est une ressource rare qui pourrait être une source de pollution future. Ces batteries sont adaptées à des besoins locaux. A titre d’exemple, il est prévu d’installer en France de 1 à 5 GWh d’ci 2023 à comparer aux 546 000 TWh de la production nationale actuelle.

L’électrolyse de l’eau ou de la vapeur génère de l’hydrogène, qui stocké en période de surproduction peut être reconverti ultérieurement en électricité (NB: Le nucléaire pourrait d’ailleurs contribuer à la production d’hydrogène). Il faudrait prévoir de grandes installations de stockage. Les perspectives de ce “vecteur énergétique” sont, avec de multiples applications dans l’industrie et les transports, prometteuses mais encore lointaines.

Aujourd’hui, c’est donc la part des énergies fossiles dans les autres secteurs, principalement celui du transport, qu’il convient de réduire en priorité. Actuellement, plus de 75 % de notre consommation d’énergie est basée sur le charbon, le gaz et le pétrole dont la combustion conduit à une production massive de gaz à effet de serre qui entraîne un réchauffement du climat dont les conséquences sont difficiles à prévoir. De grands progrès ont eu lieu, dans les domaines du chauffage et des transports. Les voitures hybrides réduisent efficacement les consommation d’essence. Les véhicules électriques sont bien adaptés aux parcours en ville, qui sont courts. Mais les voitures à essence ont encore de beaux jours devant elles : un plein d’essence ne nécessite que quelques minutes alors que les recharges de batteries demandent entre 2 et 12 heures.

En toute logique nucléaire et énergies renouvelables devraient se compléter !