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Quel avenir pour l’énergie nucléaire ?

Mise à jour le 15 mars 2021

L’énergie nucléaire est sans doute celle qui provoque le plus de débats. Décriée par les uns pour les déchets radioactifs qu’elle génère et les risques d’accidents nucléaires, elle est aussi présentée par d’autres comme un élément incontournable de la transition énergétique.

Selon les dernières prévisions de l’Agence Internationale de l’Énergie, la production d'énergie nucléaire dans le monde va s'accroître de 15 % d'ici 2030. Cependant, elle occupera une place moins importante dans le mix énergétique des pays.

À chaque pays sa politique : les scénarios envisagés

La sortie totale du nucléaire

  • L’Allemagne, la Belgique ou encore la Suisse planifient une sortie totale du nucléaire.
  • D’autres pays ont abandonné le nucléaire depuis de nombreuses années. C’est le cas par exemple de l’Italie ou de l’Autriche.
En Belgique, la fermeture des dernières centrales est prévue pour 2025. En septembre 2020, un accord du gouvernement fédéral a confirmé cette sortie. Il prévoit tout de même une prolongation possible des unités de Tihange 3 et Doel 4 si des incertitudes subsistent sur la sécurité d’approvisionnement du pays fin 2021

La relance du nucléaire

A contrario, certains pays ont décidé d’investir dans la relance du nucléaire :

  • c’est le cas du Royaume-Uni et de la Pologne ou la Hongrie par exemple. Pour ces pays, le nucléaire est indispensable pour atteindre les réductions d’émissions de CO2 envisagées et assurer leur sécurité d’approvisionnement.
  • Nos voisins des Pays-Bas ont lancé une étude pour la construction de nouvelles centrales nucléaires dès 2025.
  • Plus loin de chez nous, la Chine investit massivement dans le nucléaire. Elle a multiplié par 10 son nombre de centrales en fonctionnement par rapport à l’an 2000. 

L’attentisme

Entre les deux, certains pays n’ont pas encore clairement décidé de leur politique en matière nucléaire.

En France, la part du nucléaire dans le mix énergétique doit être ramenée à 50 % pour 2035. Mais deux scénarios sont envisagés pour la suite :

  • une diminution progressive de la part du nucléaire au rythme de la fermeture des centrales en fin de vie
  • ou le maintien de cette part à 50 %. Cette dernière option nécessiterait la construction de 6 nouveaux réacteurs nucléaires.

Ces 50 dernières années, les États-Unis ont également peu investi dans le nucléaire. Mais cela pourrait changer puisque les démocrates se sont dits favorables à des investissements dans de petits réacteurs nucléaires de puissance moyenne (small modular reactors) pour faire face à l’urgence climatique.

Quels sont les atouts de l’énergie nucléaire pour la transition énergétique ?

Pas d’émission de gaz à effet de serre

Le nucléaire présente le grand avantage de ne pas rejeter de gaz à effet de serre. Pour ses défenseurs, le nucléaire est incontournable pour maintenir le réchauffement climatique sous les 2°C en limitant les émissions de gaz à effet de serre.

Utile pour gérer l’équilibre du réseau

Contrairement aux énergies renouvelables, la production d’énergie nucléaire ne dépend pas des conditions climatiques.

Lorsque les éoliennes ne tournent pas et que les panneaux photovoltaïques ne produisent pas suffisamment, elle peut assurer le relais pour que la production d’électricité soit suffisante pour répondre aux besoins des consommateurs et contribuer ainsi à l’équilibre du réseau d’électricité.

Quelles évolutions pour la production nucléaire ? 

Si la fin de l’énergie nucléaire n’est pas pour demain, cela ne veut pas dire pour autant que la technologie utilisée restera la même que celle utilisée jusqu’à aujourd’hui. Plusieurs innovations sont en cours d’exploration et de recherche.

Les Small Modular Reactors : plus flexibles

Ces « mini-réacteurs » d’une puissance de 10 MW à 300 MW (contre 500 MW à plus de 1650 MW pour un réacteur nucléaire classique) se présentent sous la forme de modules de petite taille qui peuvent fournir l’électricité nécessaire à des sites industriels ou des zones reculées.

Flexibles et autonomes, les SMR peuvent répondre facilement aux demandes fluctuantes en énergie et seraient utilisés en complément des réacteurs nucléaires classiques.

Les réacteurs à neutrons rapides

Ces réacteurs de 4e génération (contrairement aux réacteurs 3e génération actuellement en service) pourraient fonctionner avec de l’uranium 238, qui constitue 99,3 % de l’uranium naturel, plutôt que de l’uranium 235 (0,7 % de l’uranium naturel).

  • Ils permettraient donc de mieux rentabiliser l’uranium extrait du sous-sol.
  • Par ailleurs, ils pourraient potentiellement brûler du plutonium et transformer des déchets nucléaires à vie longue en déchets nucléaires à vie courte.

Plusieurs tests sont en cours, notamment en France, où l’on teste des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium.

Les réacteurs au thorium

Plus abondant que l’uranium, le thorium 232 peut également être utilisé à pratiquement 100 %. C’est pourquoi des recherches sont en cours pour utiliser ce combustible pour alimenter des réacteurs nucléaires.

Les réacteurs à sels fondus

Dans ces réacteurs, le combustible se présente sous forme de liquide, dissous dans du sel fondu.

  • Ce système permet un rendement accru et moins de déchets.
  • Comme ils fonctionnent à faible pression, les risques de ruptures et de fuites de fluide de refroidissement en cas d’accident sont réduits, ce qui améliore la sûreté du réacteur.

La fusion nucléaire

Alors que la fission nucléaire consiste à briser un noyau atomique pour libérer de l’énergie, la fusion nucléaire consiste à fusionner entre eux des atomes atomiques légers.

Ce phénomène, qui se produit naturellement au cœur des étoiles comme le soleil et dégage des quantités énormes d’énergie, est très compliqué à reproduire.

À ce jour, la fusion nucléaire reste expérimentale et seuls quelques réacteurs de recherche chinois ou internationaux parviennent actuellement à fonctionner pendant quelques secondes.

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