Patrimoine nucléaire et climat

Les fondements de notre démarche

 

Un patrimoine scientifique et technique

« L’histoire d’amour » entre la France et l’énergie nucléaire est la plus ancienne du monde. Elle commence dès 1939 lorsque, avec la collaboration de Francis Perrin qui apporte au groupe de Frédéric Joliot la notion de « masse critique » d’uranium nécessaire pour l’entretien de la réaction en chaîne, l’équipe dépose ses idées sous la forme d’une série de brevets au nom de la Caisse nationale de recherche scientifique. Le premier brevet, déposé le 1er mai 1939, est intitulé « Dispositif de production d’énergie ».

Dès la Libération et l’installation de son gouvernement, le général de Gaulle marqua son intérêt pour l’énergie nucléaire en créant, le 18 octobre 1945, le CEA sous la direction de Fréderic Joliot, nommé Haut-Commissaire à l’Energie Atomique. Le premier réacteur nucléaire français, la pile Zoé, démarrait dès le 15 décembre 1948. Ce réacteur de démonstration n’était pas destiné à produire de l’énergie, mais, avec lui, la France rejoignait le club restreint des pays maîtrisant la technologie nucléaire : USA, URSS, Canada et Grande Bretagne.

Le général de Gaulle avait l’intention de doter la France de la bombe atomique. Ses successeurs à la tête de l’Etat, en particulier Pierre Mendès-France, maintinrent cet objectif. Il fallait produire les matériaux fissiles nécessaires, soit du plutonium 239, soit de l’uranium 235. C’est ainsi que fut construit le réacteur G1 à Marcoule, mis en service en 1956. Ce réacteur fut le prototype des réacteurs UNGG (Uranium Naturel Graphite Gaz). EDF et le CEA passèrent un accord pour ajouter à ce réacteur une installation de production d’électricité. G1 fut ainsi le premier réacteur électronucléaire européen.

Toujours à Marcoule, fut réalisé un atelier d’extraction du Plutonium (UP1, mis en service en 1958) qui servit de modèle pour l’usine de La Hague. Le combustible du réacteur G1 était fabriqué dans l’usine du Bouchet.

La première expérience de bombe A française « Gerboise Bleue » utilisait le plutonium 239. Le général de Gaulle souhaita que la France dispose de l’approche alternative, celle de l’uranium 235. En 1958 il fut décidé de construire une usine d’enrichissement d’uranium à 90% à Pierrelatte. Au fur et à mesure du remplacement des réacteurs UNGG par des « réacteurs à eau pressurisée » (REP) les besoins en uranium moins enrichi augmentaient. Les compétences acquises avec la réalisation de l’usine de Pierrelatte permirent à la France de proposer et de réaliser l’usine Eurodif, sur le site du Tricastin, qui fournit en combustible la majorité des réacteurs à eau (pressurisée REP et bouillante REB) européens.

Les physiciens avaient montré que des réacteurs utilisant le plutonium 239 comme combustible étaient capables de régénérer le plutonium brûlé à partir de noyaux d’uranium 238 mélangés au plutonium. Grâce à cette « surgénération », l’efficacité d’utilisation de l’uranium naturel dans les réacteurs électronucléaires était multipliée par 100. Une équipe de chercheurs du CEA, dirigée par Georges Vendryes, se rendit aux USA pour observer le fonctionnement du premier réacteur mettant en œuvre le concept de surgénérateur (BR1). La France pouvant fabriquer du plutonium 239 sur le site CEA de Marcoule, G. Vendryes et son équipe proposèrent au CEA de réaliser un réacteur surgénérateur d’essai. La surgénération ne pouvant être obtenue qu’avec des neutrons rapides, et ne pouvant donc utiliser l’eau comme modérateur, l’extraction de la chaleur produite devait être faite par du sodium liquide. Le projet reposait sur un tour de force technologique. A Cadarache, la construction du petit réacteur RAPSODIE (rapide sodium, 40 MW) commença en 1959 et le réacteur divergea en 1967.

Dès 1969, à Marcoule, le CEA et EDF entreprirent la construction du réacteur Phenix (250 MW) qui divergea en 1973 et fournit de l’électricité au réseau EDF jusqu’en 2009, avec un arrêt définitif l’année suivante. C’est ainsi qu’en 2010, la France était le seul pays contrôlant l’ensemble du cycle de production d’électricité d’origine nucléaire, depuis l’extraction du minerai d’uranium jusqu’à la surgénération du plutonium.

Cet immense patrimoine scientifique et technique fut la cible d’attaques du mouvement anti-nucléaire qui avait pris naissance aux USA dès 1972 dans une étrange alliance entre le mouvement environnementaliste (rapport Meadows, « Halte à la croissance ») et l’industrie charbonnière qui voyait d’un mauvais œil le développement de la production d’électricité par les centrales nucléaires.

Le premier succès du mouvement antinucléaire fut l’abandon du projet de centrale nucléaire à Plogoff en 1981, et le deuxième, sous la houlette de Mesdames Lepage et Voynet, la mise hors-jeu du réacteur Super-Phénix à Creys- Malville en 1998. Le tout récent arrêt du projet ASTRID laisse désormais le champ des réacteurs du futur libre pour la Russie, la Chine et l’Inde.

Un patrimoine industriel et social

Les réacteurs G1, G2 et G3 avaient pour objectif principal la fabrication de plutonium 239 pour la force de frappe française. Mais ces réacteurs, construits en collaboration avec EDF, pouvaient aussi injecter de l’électricité sur le réseau. Le premier objectif étant atteint, le second s’imposa et EDF en devint l’acteur principal. Les 6 réacteurs UNGG suivants à Chinon, Saint Laurent-des-Eaux et Bugey furent construits et gérés sous l’autorité d’EDF, avec l’aide du CEA et de GAAA. La divergence de ces réacteurs s’étala entre 1963 et 1972. EDF se hissa ainsi au premier rang des maîtres d’œuvre de chantiers de réacteurs.

En 1967, il avait été prévu de construire, en collaboration avec la compagnie allemande RWE, 2 réacteurs UNGG à Fessenheim, ceci malgré le rapport Horowitz-Cabanius qui avait montré que les réacteurs PWR de Westinghouse étaient plus compétitifs. Finalement, le président Pompidou se rallia aux conclusions de ce rapport et autorisa EDF à construire 2 réacteurs REP sous licence Westinghouse à la place des 2 UNGG. Framatome, dépositaire de la licence put retrouver sa liberté en 1981.

En 1972, 3 réacteurs REP de 900 MW étant en construction à Fessenheim et au Bugey, Framatome et la Direction de l’Equipement d’EDF (alors dirigée par un organisateur hors pair, l’ingénieur des Ponts Michel Hug, décédé il y a juste un an, dans un silence absolu …) étaient prêts à relever le défi représenté par le plan Messmer. C‘est ainsi que 54 réacteurs REP furent raccordés au réseau entre 1977 et 1990, un exploit unique et qui reste admiré dans le monde entier.

Ces réacteurs sont répartis dans 19 CNPE (Centres Nucléaires de Production d’Electricité) [1].

Avant l’arrêt des réacteurs de Fessenheim, ces 58 réacteurs français cumulant une puissance de 63 GW produisaient en moyenne 380 TWh par an, soit une production moyenne de 6 TWh par GW installé et par an. La CRE a fixé le tarif (dit ARENH [2]) du MWh issu des réacteurs nucléaires à 42 € (inchangé depuis 2012), ce qui correspond à un chiffre d’affaires de 250 millions d’euros par GW, soit un CA annuel du parc nucléaire français de 16 milliards d’euros, correspondant à un patrimoine de 320 milliards d’euros3, ou 5 milliards d’euros par GW installé. Le nombre de réacteurs par site de production (CNPE) varie entre 2 et 6. Chaque réacteur est source d’environ 300 emplois EDF, auxquels il faut ajouter environ le même nombre de salariés des entreprises sous-traitantes.

Un patrimoine climatique

Les études menées dans le cadre du programme Externe de l’Union Européenne, pour les émissions de CO2 dans la production d’électricité, donnent les valeurs suivantes :

Tableau 1 :
Emissions de CO2 selon la technologie de production d’électricité.

Résultats obtenus dans le cadre du programme Externe de l’UE
(Berger A. et al Int. J. Global Energy Issues, Vol. 40, Nos.1/2, 2017)

 

L’utilisation massive du nucléaire par la France pour produire son électricité se traduit par de faibles émissions de CO2 en comparaison avec les pays du G7 et la Chine, par exemple, comme illustré ci-après :

Tableau 2 : Emissions de CO2 par habitant pour les pays du G7 et la Chine

De bonnes performances environnementales

Pour ce qui concerne les atteintes à la biodiversité, on peut considérer qu’elles seront d’autant plus grandes que la surface « sacrifiée » à la production sera grande. Le Tableau 3 donne la surface, en km², qui serait nécessaire pour produire 500 TWh par an (soit environ la consommation annuelle française) selon les technologies.

Tableau 3 :
Empreinte : surface pour laquelle la biodiversité est gravement atteinte au sol, selon les différentes technologies de production d’électricité de 500 TWh 4

 

[1] Chiffres extrapolés de ceux du tableau figurant dans la publication Huffer, É. & Nifenecker, H. (2019). S’affranchir des énergies fossiles dès 2060 grâce au nucléaire dans les Annales des Mines – Responsabilité et environnement, 95(3), 102-109. doi:10.3917/re1.095.0102, tous chiffres correspondant aux 14 TWh de la production annuelle prévue pour un réacteur EPR (1600 MW). Extrapolation omise lors de la première publication du présent document (déc. 2020).

Une peur injustifiée

Au regard de ses avantages environnementaux, on comprend mal pourquoi le parti écologiste français maintient son hostilité au nucléaire. Les deux raisons principales justifiant cette attitude, assez paradoxale, sont les risques associés à cette énergie et la problématique de la gestion des déchets.

Une étude comparative des risques associés à la production d’électricité a été menée par l’Union Européenne. Ses principaux résultats, résumés par la revue Forbes, réservent quelques surprises :

Tableau 4 :
Nombre de décès calculé pour la production de 1000 TWh (deux fois la consommation française) à partir des données observées pour différentes techniques de production d’électricité (Berger A. et al Int. J. Global Energy Issues, Vol. 40, Nos.1/2, 2017)

Le parti écologiste a toujours ignoré ces résultats …

Reste la question des déchets.

Remarquons d’abord que le volume des déchets issus du nucléaires est extrêmement faible 5 et que la réduction, voire la sortie du nucléaire, ne règlera pas cette question, puisque ces politiques réduiront ou supprimeront des compétences sans pour autant s’affranchir des déchets préalablement accumulés.

Ces déchets sont actuellement suivis et gérés avec grand soin par l’ANDRA (Agence Nationale pour la gestion des Déchets RadioActifs)6. Cette agence veille à ce que sa « Règle Fondamentale de Sûreté » (RFS), qui limite la dose acceptable d’irradiation supplémentaire des populations locales à moins de 10% de la radioactivité naturelle moyenne en France, soit appliquée. De fait, aucun accident sérieux n’a eu lieu depuis plus de 40 ans et, comme prévu par la loi, l’enfouissement des déchets ultimes est prévu dans le site de Bure, actuellement en cours d’évaluation.

Les riverains actuels des sites de stockage géologique et leur lointaine descendance ne risquent donc rien…

 

 

Belleville, Blayais, Bugey, Cattenom, Chinon B, Chooz B, Civaux, Cruas, Dampierre, Fessenheim, Flamanville, Golfech, Gravelines, Nogent, Paluel, Penly, Saint Alban, Saint Laurent B, Tricastin.
Tarif fort avantageux permettant aux concurrents d’EDF d’avoir cet « Accès Règlementé à l’Energie Nucléaire Historique » !
Sur la base d’une durée de vie de 40 ans et un taux d’actualisation de 4,5%
Chiffres extrapolés de ceux du tableau figurant dans la publication Huffer, É. & Nifenecker, H. (2019). S’affranchir des énergies fossiles dès 2060 grâce au nucléaire dans les Annales des Mines – Responsabilité et environnement, 95(3), 102-109. doi:10.3917/re1.095.0102, tous chiffres correspondant aux 14 TWh de la production annuelle prévue pour un réacteur EPR (1600 MW). Extrapolation omise lors de la première publication du présent document (déc. 2020).
5 70 tonnes par an à comparer aux 11 millions de tonnes de déchets dangereux rejetés annuellement par l’industrie.
6 https://www.andra.fr/sites/default/files/2017-12/266.pdf

SUIVEZ NOUS