Centrale nucléaire

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Centrale nucléaire de Cattenom en Moselle (France). Les tours d'où s'échappent des panaches de vapeur sont les « tours de refroidissement »

Une centrale nucléaire est une usine qui produit de l'électricité aux moyens de réacteurs nucléaires. Les centrales nucléaires utilisent des réactions nucléaires contrôlées pour produire de la vapeur d'eau puis de l'électricité.

Utilisation[modifier | modifier le wikicode]

En France, environ 76 % de l'énergie électrique consommée est produite grâce au nucléaire. Cette source d'énergie peut aider à limiter l'usage des énergies fossiles qui produisent des gaz à effet de serre. De plus, le faible coût de production d'énergie nucléaire permet de réduire le prix de la facture d’électricité.

Fonctionnement[modifier | modifier le wikicode]

Globalement, elle fonctionne sur un principe dit de fission nucléaire.

Schéma animé d'un réacteur à eau pressurisée (REP), un système utilisé par la majorité des réacteurs nucléaires. Les barres d'uranium sont dans la cuve et chauffent l'eau pour créer de la vapeur, assez puissante pour faire tourner une turbine générant de l'électricité.

Si l'on « casse » un atome dit fissible (c'est-à-dire que l'on peut fissionner, ou couper en morceaux plus petits) tel que certains isotopes de l'uranium et du plutonium, une énorme quantité d'énergie est dégagée sous forme de chaleur1.

Cette énergie est utilisée pour chauffer de l'eau, qui, en s'évaporant forme de la vapeur d'eau. Cette vapeur d'eau, à haute pression, entraîne des turbines reliées à des alternateurs qui produisent l'électricité1.

Une centrale nucléaire est souvent composée de plusieurs « tranches », c'est-à-dire des systèmes complets de production : un réacteur nucléaire, des turbines et des alternateurs et leurs équipements.

Il existe plusieurs types de réacteurs nucléaires, les plus petits produisent une puissance de 900 mégawatts et les plus gros atteignent 1 450 mégawatts soit 1 450 000 000 (1,45 milliard) de watts ou 1 450 000 kilowatts. Un réacteur qui fonctionnerait à pleine puissance toute l'année pourrait fournir l'électricité nécessaire pour 2,5 millions de logements en France. Une telle puissance est capable d'alimenter 164 TGV circulant à pleine vitesse, simultanément.

Avantages de l'électricité nucléaire[modifier | modifier le wikicode]

Les centrales nucléaires utilisent l'énergie de la fission des noyaux d'atomes pour chauffer de l'eau et produire de l'électricité. Ce procédé n'émet pas de dioxyde de carbone (CO2) (le principal gaz à effet de serre), au contraire de la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz. Aujourd'hui pourtant, environ 80 % de l'électricité dans le monde est produite à partir de ces trois ressources.

La construction d'une centrale nucléaire utilise néanmoins des quantités importantes de béton et d'acier dont la fabrication est responsable d'émissions de gaz à effet de serre. Ainsi, une centrale nucléaire émet environ 12 g de CO2 par kWh d'électricité produite, ce qui est inférieur aux émissions des panneaux solaires (environ 45 g de CO2 par kWh) mais supérieur à celle des éoliennes (environ 11 g/kWh). Ces valeurs pour les panneaux solaires peuvent paraître élevées mais elles sont dues au fait qu'ils sont fabriqués en utilisant de l'énergie et des métaux, dont l'extraction nécessite de l'énergie. Les panneaux solaires ont également une durée de vie de 20 ans, contre au moins quarante ans pour une centrale nucléaire.

Comme l'électricité ne se stocke pas facilement, les centrales nucléaires ont pour avantage d'être des moyens de production d'électricité réguliers, contrairement à la quantité d'énergie produite par une éolienne car on ne contrôle pas la présence de vent ou à un panneau solaire qui ne fonctionne pas la nuit. Toutefois, il n'est pas facile d'adapter le puissance d'une centrale nucléaire à la demande2

Risques de cette source d'énergie[modifier | modifier le wikicode]

La gestion des déchets radioactifs[modifier | modifier le wikicode]

Un des problèmes de cette énergie vient du fait que le nucléaire produit des déchets hautement radioactifs. Si certains ont une demie-vie courte (moins de 30 ans), d'autres ont une durée de vie de plusieurs centaines de milliers d'années. La solution qui est privilégiée pour atténuer la dangerosité des déchets est de les enterrer. Il faut cependant pour cela beaucoup de place. Par exemple, pour les déchets produits par la France, il faut trouver actuellement l'équivalent de 450 piscines olympiques1.

L'uranium n'est pas une ressource renouvelable[modifier | modifier le wikicode]

Bien qu'elles soient nombreuses, les réserves d'uranium ne sont pas illimitées. On risque donc de manquer un jour d'uranium pour alimenter les centrales nucléaires.

Les risques d'accident nucléaire[modifier | modifier le wikicode]

Un des dangers majeurs de cette source d'énergie est aussi le risque d'accident. Bien que le risque soit très faible, une catastrophe nucléaire (comme celle de Tchernobyl ou de Fukushima) peut irradier les terres à proximité ce qui empêche l'homme d'y vivre.

L'ancien premier ministre japonais Naoto Kan, au pouvoir lors de l'accident nucléaire de Fukushima, a démissionné de ses fonctions et appelle à une transition rapide vers les énergies renouvelables3.

Histoire des centrales nucléaires1[modifier | modifier le wikicode]

Première génération[modifier | modifier le wikicode]

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Deuxième génération[modifier | modifier le wikicode]

Mis en service dans les années 1970, ces réacteurs ont une puissance pouvant allant jusqu'à 1 450 méga-watts. En moyenne, un réacteur de 900 méga-watts produit de quoi fournir l'électricité à 400 000 familles pendant un an.

Troisième génération[modifier | modifier le wikicode]

Aussi appelés EPR (European Pressurised Reactor, "Réacteur européen à eau pressurisée"), ils ont commencé à entrer en service dans les années 1990. Il en existe deux en Chine. Leur puissance est d'environ 1 650 méga-watts.

Quatrième génération[modifier | modifier le wikicode]

Ils sont encore à l'étude en ce moment. En France, il y a le Superphénix et Astrid. L'idée serait que les combustibles utilisés soient retraités, "recyclés", directement par la centrale qui les utilise, et que le système de refroidissement utilise d'autres éléments que l'eau, par exemple du sodium.

Références[modifier | modifier le wikicode]

  1. 1,0 1,1 1,2 et 1,3 L'Europe a trahi le Green Deal, journal allemand Die Zeit, cité par Courrier International n°1629, 20-26 janvier 2022, p. 32
  2. https://forums.futura-sciences.com/technologies/51267-capacite-de-variation-de-puissance-dune-centrale-nucleaire.html Discussion sur la possibilité de moduler la puissance d'une centrale nucléaire.
  3. Strasbourg, 15 mars 2018

Liens Externes[modifier | modifier le wikicode]

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