QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
novembre 2008
Jacques FROT
AEPN www.ecolo.org SLC [email protected]
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– Le changement climatique causé par l’accroissement
de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solution: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!• La 4ème génération sera durable• Qu’en pensent les gouvernants du monde?• Conclusion
2 GRANDS PROBLÈMES ÉNERGÉTIQUES MONDIAUX ET IMMÉDIATS
• Le changement climatique causé par l’accroissement de l’effet de serre
• Les pénuries de pétrole et gaz
Les 2 problèmes sont liés
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solution: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
EFFET DE SERRE
• PHÉNOMÈNE NATUREL DÛ PRINCIPALEMENT À LA VAPEUR D'EAU t° moyenne: 15°c
• SANS EFFET DE SERRE t° moyenne: -18°c• L'EFFET DE SERRE "PÈSE" DONC 15 +18 = 33°c• L'EFFET DE SERRE EST NATUREL: C'EST UNE
BÉNÉDICTION• QUEL EN EST LE MÉCANISME?
S-03
J. Frot
BILAN RADIATIF TERREMOYENNE ANNUELLE
Atmosphère ~100 kms
340W/M2
100W/M2 réfléchis parl'atmosphère et les nuages
240W/M2
150W/M2EFFET DESERRE*
240 W/M2
240 + 150 W/M2
Ref: M.I.T. RG Prinn; Energies Spring 98
S-04
VAPEUR D'EAU
VAPEUR D'EAU
VAPEUR D'EAU
Sol Sol Sol
* Phénomène naturel
MATÉRIALISATIONS DU PHÉNOMÈNE NATUREL
EFFET DE SERRE• DÉSERTS CHAUDS LE JOUR ET
FROIDS LA NUIT
• IL FAIT FROID EN ALTITUDE
• EN HIVER IL FAIT PLUS FROID PAR TEMPS CLAIR
• ANALOGIES: BAIES VITRÉES, SERRES À LÉGUMES…
S-06
EFFET DE SERRE
PROBLÈME: ACCROISSEMENT DE L'EFFET DE SERRE
S-07
LES GAZ À EFFET DE SERREG.E.S.
ILS ACCROISSENT L'EFFET DE SERRE
• GAZ CARBONIQUE (CO2)• MÉTHANE (CH4)• OXYDES D'AZOTE (NOX, surtout protoxyde N2O)
• HALOCARBURES (FxCy, HxFyCz...)
• OZONE (O3)
Mémo: SO2 n’est pas un G.E.S; pluies acides
S-08
ÉLECTRICITÉ et CO2
LA PRODUCTION MONDIALE D’ÉLECTRICITÉ EST RESPONSABLE DE 46% DES ÉMISSIONS MONDIALES
DE GAZ CARBONIQUE (CO2)
ORIGINES DES G.E.S
• NATURELLES:– Règnes végétal et animal
– Éruptions volcaniques
• ARTIFICIELLES (anthropiques):– Agriculture, Élevage
–Combustibles fossiles carbonés (charbon, pétrole, gaz)
BILAN RADIATIF TERREAVEC EFFET DE SERRE ACCRU
Atmosphère ~100 kms
340W/M2
100W/M2 réfléchis parl'atmosphère et les nuages
240W/M2
150W/M2 + 3 W/M2EFFET DESERRE
240 W/M2
240+150+3
Ref: M.I.T. RG Prinn; Énergies Spring 98
S-09
VAPEUR D'EAU
VAPEUR D'EAU
VAPEUR D'EAU
Sol Sol Sol
15°c + ~ 0,6°c Forçageradiatif3 W/M2
Gaz à Effet de Serre
Gaz à Effet de Serre
CONSOMMATION D'ÉNERGIE PRIMAIRE (MONDE 2006)
34,4%
20,5%
26,0%
2,2% 10,1%0,60%
6,20%
11,7 Gtep/an dont 80% d’énergies fossiles carbonées
Source: AIE 2008
Pétrole
Nucléaire
Hydraulique
Charbon
bois de chauffe et déchets
Gaz naturel
Autres ENR
GAZ CARBONIQUE DANS L'ATMOSPHÈRE
(Volume: parties volume par million )
277 280 283 286 290 293 297 303 310 323 370425
500
800
0100200300400500600700800900
1750
1775
1800
1825
1850
1875
1900
1925
1950
1975
2000
2025
2050
2075
années
ppmv C02
1-47
AUJOURD’HUI 80% DE L’ÉNERGIE MONDIALE EST
CARBONÉE
LA CHASSE ANTI-CARBONE EST OUVERTE
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solutions: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
4462
172
020406080
100120140160180200
PETROLE GAZ NAT. CHARBON
ANS
Source: DGEMP (édition 2007) p.34 et 64
ÉNERGIES FOSSILES CARBONÉES:RÉSERVES PROUVÉES (ANNÉES)
Monde 2005
*Y compris sables bitumineux du Canada
*
PÉTROLE ET GAZ
• Près des 2/3 des réserves de pétrole sont entre les mains de AS + IK+IR + KW; (?) 80%
dans 15 ans• Depuis ¼ de siècle on découvre moins de
nouveaux pétrole et gaz (Ressources) que le monde n’en consomme
• L’évolution des techniques de production et celle des prix mondiaux accroissent les réserves prouvées
Dépendance à 90% pour l’UE d’ici à 2020
Réserves prouvées fin 2005(en milliards de barils)
Le Pétrole se fait-il rare ?
696
17
85
35
206
96
Réserves mondiales estimées 44 années
97
D’après DGEMP édition 2007 p.34
Pétrole: les risques géopolitiques
Ex-URSS45929
Iran18975
Vénézuela3340
Nigeria2867
Norvège2476
Algérie
.3036 Libye1082
Pays-Bas1456
UK627
2000
40006000
Km
Qatar7012 A.Dhabi
4400
Mexique1493
USA3926
Canada1510
Océanie11953
Réserves mondiales 1998 présentant un intérêt potentiel pour l’UE-15 (Mtep)
• Le gaz est souvent consommé dans les zones où il est produit, sauf en Russie.
• Un gros importateur : l’UE (principalement de Russie et d’Algérie)
Les réserves de gaz
Réserves mondiales
estimées
65 années
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solutions: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
3 TYPES DE SOLUTIONS
• CAPTURE et STOCKAGE DU CARBONE
• MOINS D’ÉNERGIE?
• D’AUTRES ÉNERGIES?
3 TYPES DE SOLUTIONS
• CAPTURE et STOCKAGE DU CARBONE
• MOINS D’ÉNERGIE?
• D’AUTRES ÉNERGIES?
EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE
Les Français pourraient vivre aussi bien, mais un peudifféremment, en consommant 2 fois moins d’énergie
Ref: Étude Énergie 2010-2020Commissariat Général au Plan1997-1998
0
2
4
6
8
10
12
1850 1900
1950 2000 2050 2100
Source CME 2000
S-15-2
CONSOMMATIONS D’ÉNERGIE PRIMAIRE
tep/hab/an (2006)
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
MONDE OCDE NON OCDE
Réf: AIE édition 2008
1,80
4,70
1,12
6,5 Ghab 1,1 Ghab 5,4 Ghab
PARADOXE?
Les efforts engagés par l’humanité pour économiser l’énergie et pour l’utiliser
plus efficacement
ne l’empêcheront pas
d’en consommer à terme (2100, voire dès 2050) au moins 2 fois plus
qu’aujourd’hui
3 TYPES DE SOLUTIONS
• CAPTURE et STOCKAGE DU CARBONE?
• MOINS D’ÉNERGIE?
• D’AUTRES ÉNERGIES?
D’AUTRES ÉNERGIES
• LES ÉNERGIES RENOUVELABLES
• L’ ÉNERGIE NUCLÉAIRE
ÉNERGIES RENOUVELABLES
Parts dans le bilan énergétique mondial (2005)
%
Éolien 0,05 )
Biocarburants 0,1 ) *Énergies
Solaire thermique 0,05 ) nouvelles
Solaire PV 0,001 ) renouvelables
Géothermie 0,5 )
Bois de chauffe et déchets 10** ) * Énergies renouv
Hydraulique 2,2** ) traditionnelles*Réf: Jancovici « Le plein s’il vous plaît ! » 2006
**Réf: AIE 2007
TEP Monde / énergie(4 Scénarios)
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Mte
p/a
n
Autres (géoth.,vent, solaire…)
Combustiblesrenouv. etdéchetsHydro
Nucléaire
Gaz
Pétrole
Charbon
Histoire SVa SVb SVc SSS SVa SVb SVc SSS
1971 2001 2050 2100
6 Gtep
10 Gtep
18 Gtep
29 Gtep
39 Gtep
49 Gtep
14 Gtep
22 Gtep
27 Gtep
31 Gtep
ÉOLIEN et NUCLÉAIRE
ÉOLIEN:
2 fois plus de béton et 3 fois plus d’acier par KW installé que par KW nucléaire;
8 fois plus de béton et 12 fois plus d’acier par KWh produit que par KWh nucléaire
Ref: B. Barré et P.R. Bauquis« Comprendre l’avenir: le Nucléaire »
D’AUTRES ÉNERGIES
• LES ÉNERGIES RENOUVELABLES
• L’ ÉNERGIE NUCLÉAIRE
FRANCE 1974
No Oil, No Gas, No Coal
…….
NO CHOICE
SOURCES D’ÉLECTRICITÉ (MONDE 2006)
Charbon 41%
Gaz 20,1%Nucl 14,8%
Hydro 16%
Pétr 5,8%
ENR 2,3%
Mémo: près de la moitié des émissions anthropiques de CO2 sont liées à la production d’électricité
Ref: AIE 2008
L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE MONDIALE FIN 2007
• 438 réacteurs électrogènes en fonctionnement
dans 31 pays; (France: 59 réacteurs)
— 368 GW de puissance installée; (France: 63GW)
— 2626 TWh produits (en 2005); (France: 431)
• 96 réacteurs en projet (France: 1 EPR)
• 30 réacteurs en construction (France: 1 EPR)
• 15% de l’électricité fabriquée en 2007 (France: 78,5%)
Pays équipés de réacteurs nucléaires électrogènes fin 2005 (nombre de réacteurs connectés au réseau)• Afr. du sud (2)
• Allemagne (17)
• Argentine (2)
• Arménie (1)
• Belgique (7)
• Brésil (2)
• Bulgarie (4)
• Canada (18)
• Chine (9)
• Corée du Sud (20)
• Espagne (7)
• Etats-Unis (103)
• Finlande (4)
• France (59)
• Hongrie (4)
• Inde (15)
• Japon (55)
• Lituanie (1)
• Mexique (2)
• Pakistan (2)
• Pays-Bas (1)
• Rep. Tchèque (6)
• Roumanie (1)
• Royaume-Uni (23)
• Russie (31)• Slovaquie (6)• Slovénie (1)• Suède (10)• Suisse (3)• Taiwan (4)• Ukraine (15)
Ref: CEA ELECNUC 2006
Part de la production d’électricité nucléaire 2005 (%)
• Afr. du sud 5,5
• Allemagne 31,1
• Argentine 6,9
• Arménie 42,7
• Belgique 55,6
• Brésil 2,5
• Bulgarie 44,1
• Canada 14,6
• Chine 2
• Corée du Sud 44,7
• Espagne 19,6
• Etats-Unis 19,3
• Finlande 32,9
• France 78,5
• Hongrie 37,2
• Inde 2,8
• Japon 29,3
• Lituanie 69,6
• Mexique 5,0
• Pakistan 2,8
• Pays-Bas 3,9
• Rep. Tchèque 30,5
• Roumanie 8,6
• Royaume-Uni 48,5
• Russie 15,8• Slovaquie 56,1• Slovénie 42,4• Suède 44,9• Suisse 32,1• Taiwan 20,9• Ukraine 19,9
Ref: CEA ELECNUC 2006
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solutions: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
L’ ÉLECTRONUCLÉAIRE ACTUEL N’EST PAS DURABLE
• U235 est fissile mais 0,7% de U naturel• U238 n’est pas fissile 99,3% de U naturel• U235: 200 ans (?) au rythme actuel de
consommation (6% du bilan énergétique mondial et 16% de l’électricité)
• 50 ans (?) si développement mondial de l’électro-nucléaire
62-02 Réserves mondiales prouvées
d’uranium (1. 1. 99)
Des réserves mondiales prouvées d’uranium* bien réparties
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solution: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
L’ÉLECTRONUCLÉAIRE FUTUR SERA DURABLE
• U238 fertile: Pu 239 fissile
• Pu 239 électricité
• On sait faire!
• La durabilité s’exprime alors en milliers d’années, plus encore avec le Th232
4 GÉNÉRATIONS DE RÉACTEURS NUCLÉAIRES ÉLECTROGÈNES
• 1ère génération: le passé
• 2ème génération: le présent
• 3ème génération: évolution de la 2ème génération
• 4ème génération: le futur
FORUM INTERNATIONAL GENERATION 4
USAUKSUISSECORÉE DU SUDAFRIQUE DU SUDJAPONFRANCECANADABRÉSILARGENTINEUERUSSIE (11/2006)CHINE (11/2006)
4ème GÉNÉRATION: OBJECTIFS
PÉRENNISER LES RESSOURCES NATURELLES D’URANIUM
et•Améliorer encore la sûreté nucléaire, •Améliorer encore la résistance à la prolifération, •Réduire encore (minimiser) les déchets en les valorisant en énergie, •prolonger la durée de vie des réacteurs,•diminuer les coûts,•et permettre des applications non électrogènes.
LES 6 FILIÈRES G IV
• RNR gaz (Rapide)• RNR Sodium (Rapide)• RNR Plomb (Rapide)
• VHTR Very High Temperature Reactor (Thermique)
• RESC eau super critique (RNR?)
• RSF à sel fondu
LES SURGÉNÉRATEURS ACTUELS
• PHÉNIX • BN 600 russe
• En construction
BN 800 russe
Réacteur indien de 500 MWe• Superphénix fut abandonné en 1997 sur
décision du gouvernement Jospin, alors même qu’il fut en 1996 le plus fiable des 60 réacteurs français.
Le calendrier des générations nucléaires
Generation I
Generation II
1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Generation III
Premières Premières réalisationsréalisations
UNGG
CHOOZ
Réacteurs Réacteurs actuelsactuels
REP 900
REP 1300
N4 EPR
Réacteurs Réacteurs avancésavancés
Systèmes Systèmes du futurdu futur
Generation IV
Principe de renouvellement du parc EDF
Rôle majeur des réacteurs à eau sur le 21e siècle REP actuels (Gen II ) : extension de la durée de vie (> 40 ans)
REP Gen III/III+ : remplacement des REP actuels vers 2015 – Exploitation sur le 21e siècle
~2040 - Déploiement des systèmes à neutrons rapides
63 000 MWe
GEN II Parc
actuel
1975 2000 2020 2040 2075
GEN IV
GEN III EPR
Extensiondurée de vie
0
2060
30 000 MWe
PEUT-ON SAUTER PAR-DESSUS LA 3ème GÉNÉRATION ?
NON…car
Il faut assurer la soudure 2ème 4ème génération
et
Il faut du plutonium pour « allumer » les RNR
LE TRÉPIED NUCLÉAIRE FRANÇAIS
REPRETRAITEMENT
RNR
ÉTAIT UN ENSEMBLE COHÉRENT
J. Frot
AUTRES APPLICATIONS DE L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE
• de la chaleur ;• de l’eau douce ;• de l’hydrogène;•…………
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solutions: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
Ce qu’en pense l’Agence Internationale de l’Energie
(AIE 11/2006)
« une stratégie énergétique qui n'inclurait pas une utilisation importante du
nucléaire serait risquée, polluante et chère »
(Information extraite du BE Allemagne numéro 310 du 8/11/2006 rédigé par l'Ambassade de France en Allemagne)
CE QU’EN PENSE LA COMMISSION EUROPÉENNE
« Ceux qui veulent à la fois réduire les émissions de gaz à effet de serre, sortir du nucléaire, avoir une sécurité d'approvisionnement et sont contre les éoliennes, car c'est mauvais pour les oiseaux, vont devoir faire des choix. »
Novembre 2001
VOTE DU PARLEMENT EUROPÉEN
“Any renunciation of nuclear power will make it impossible to achieve the objectives set regarding reductions in greenhouse gas emissions and the combating of climate change.“
« Toute renonciation à l’énergie nucléaire rendra impossible la réalisation des objectifs relatifs à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et à la lutte contre le changement climatique »
Vote du 26/10/2007Pour: 509Contre: 153
Réf: World Nuclear News
CE QU’EN PENSE LE GOUVERNEMENT BRITANIQUE
«De nouvelles centrales nucléaires devront jouer un rôle dans le mix énergétique du futur»
John Hutton Ministre de l’Industrie
10 janvier 2008
CE QU’EN PENSE LA FRANCE
« La vérité est qu’il est illusoire en France de vouloir relever le défi du climat, notre premier défi, sans l’énergie nucléaire.Aujourd’hui, nous n’avons pas d’autre choix, sauf à renoncer à la croissance. »
Discours de N. Sarkozyconcluant le Grenelle del’environnement le 25 10 2007
QUEL AVENIR MONDIAL POURL’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
• 2 grands problèmes énergétiques mondiaux– L’accroissement de l’effet de serre– Les pénuries de pétrole et de gaz
• 3 types de solutions: Capture C? Moins d’énergie? D’autres énergies?
• Le nucléaire d’aujourd’hui n’est pas durable!
• La 4ème génération sera durable
• Qu’en pensent les gouvernants du monde?
• Conclusion
OBSTACLES SOCIÉTAUX AU DÉVELOPPEMENT DU NUCLÉAIRE
• Les craintes sociétales•Déchets •Accidents •Prolifération•Séismes
• Le manque de culture de sûreté
• Le manque de courage politique • ET......
PROBLÈME MAJEUR
LE MONDE DE L'ẾNERGIE NUCLẾAIRE MANQUE DE PERSONNEL QUALIFIẾ
PAYS NOUVEAUX CANDIDATS AU
NUCLÉAIRE CIVIL• Égypte• Algérie• Maroc• Tunisie• Lybie
• Nigéria
• Turquie• Jordanie
• E.A.U• Yémen• Barhein
• Vietnam• Thaïlande
• Italie• Pologne• Biélorussie
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Mte
p/a
n
Autres (géoth.,vent, solaire…)
Combustiblesrenouv. etdéchetsHydro
Nucléaire
Gaz
Pétrole
Charbon
Histoire SVa SVb SVc SSS SVa SVb SVc SSS
1971 2001 2050 2100
6 Gtep
10 Gtep
18 Gtep
29 Gtep
39 Gtep
49 Gtep
14 Gtep
22 Gtep
27 Gtep
31 Gtep
COMBIEN DE NUCLÉAIRE DANS LE MONDE EN 2100?
COMBIEN DE RÉACTEURS ÉLECTROGÈNES DANS LE
MONDE DE DEMAIN?
• Aujourd’hui: des centaines de gros réacteurs (~1000MW de puissance unitaire)
• Demain: des milliers de gros réacteurs ? (~1000MW de puissance unitaire)
ou dizaines de milliers de petits réacteurs ? (50 à 300MW de puissance unitaire)
L’ ÉLECTRONUCLÉAIRE EST JEUNE
IL A 60 ANS…
…L’ÂGE DU CHEMIN DE FER EN 1890 !!!
Top Related