Projet final alternatif

I / Les risques et les dangers

  1. Critiques des projets

  • Projet A : La fission de L’Uranium 235.

Premier argument :

Il existe deux types de réactions :

– Rapide : utilisée pour la bombe atomique.

– Contrôlée : utilisée dans les réacteur.

Ce contrôle est possible grâce a la présence de barre de contrôle (barre de cadmium ou de graphite) qui absorbe les neutrons en excès.

En effet :

1. Ces neutrons ne peuvent être confinés électromagnétiquement (charge nulle) ils sont donc susceptible d’être absorbés par d’autres noyaux présent dans la paroi, qui subiraient une transmutation en élément radioactifs, ceci s’appelle le phénomène d’activation.

2. Une production d’Hélium est alors possible après ce phénomène d’activation ce qui fragiliserait les matériaux des structures.

 

Barre de contrôle.

Des incidents peuvent ce produire au niveau des barres de contrôle, comme cela a été le cas en 1983 dans la centrale de Salem ( New Jersey, Etats-Unis) ou le dispositif de chute mécanique des barres de contrôle permettant l’arrêt automatique du réacteur, est tombé en panne. Les opérateurs ont du stopper le réacteur manuellement.

Mais comment savoir si les neutrons sont en excès ?

K est le rapport entre le nombre de neutrons présent au début d’une fission 1 et le nombre de neutrons présents au début d’une fission 2.

Si K = 1 le réacteur est en régime critique.

Les réacteurs sont construit pour avoir un K<1 équivalent a un régime supercritique qui peut ensuite être ajusté avec les barres de contrôle.

Principe d’une centrale nucléaire.

Deuxième argument :

L’eau borée contient de l’acide borique qui permet un ralentissement des neutrons. Celle ci est injectée par des vannes selon une concentration limitées. Des incidents sur les vannes peuvent rendre impossible l’injection d’acide borique. Ex, Chinon 2000 :

Ou alors un excès dans la concentration d’acide peut provoquer une cristallisation de l’acide borique, comme cela a été le cas a Gravelines (France) en 2007. Cette fission produit de nombreux corps radioactifs dit « déchets nucléaires » qui doivent être impérativement traités.

  • Projet C : Fusion Deutérium-Tritium

Le produit de la réaction de fusion Deutérium-Tritium (Hélium 4) n’est pas radioactif.

REACTION DE FUSION :

  • D + T = Hélium4 + 1 neutron

Premier argument :

D’après le critère de Lawson qui permet de connaître la rentabilité d’une fusion nucléaire, la quantité d’énergie permettant un rendement suffisamment positif correspond à une température de 100 millions de degrés. Donc des quantités énormes d’énergie sont nécessaires correspondant à des

millions de degrés.

Ex : pour la fusion de l’hydrogène sur le soleil, il est nécessaire d’avoir une température de 15 millions de degrés pour obtenir une fusion et de l’Hélium comme produit. Les conditions nécessaires à une collision sont énorme, il faut reproduire une température et une densité (très élevée) présent dans le centre d’une étoile.

Deuxième argument :

La réaction D + T émet de nombreux neutrons ce qui pose plusieurs problèmes :

1. Ces neutrons ne peuvent être confinés électromagnétiquement (charge nulle) ils sont donc susceptible d’être absorbés par d’autres noyaux présent dans la paroi, qui subiraient une transmutation en élément radioactifs, ceci s’appelle le phénomène d’activation.

2. Une production d’Hélium est alors possible ce qui fragiliserait les matériaux des structures.

Troisième argument :

L’extraction du Deutérium est très complexe.

Quatrième argument :

Le Tritium n’est pas naturellement présent dans l’environnement, étant un isotope radioactif il possède un temps de demi-vie de 12,3 ans ce qui explique sa petit quantité naturelle. Il faut donc le préparer artificiellement. Cette fusion n’a pas de réelle application civile dans la production d’énergie, elle reste sous la forme de prototype.

  • Projet D : fusion Deutérium-Helium3

REACTION DE LA FUSION :

D + H3 = H4 + 1 proton

Premier argument :

L’extraction du Deutérium est très complexe.

Deuxième argument :

L’hélium 3 est notamment présent sur la Lune (réserves éstimé de l’ordre du million de tonnes), en effet il y en a que en très petite quantité sur Terre, ce qui ne facilite pas son exploitation.

  1. L’énergie nucléaire est-elle sans danger ?

Alors que le lobby nucléaire tente de nous rassurer, le risque d’accident nucléaire est bien réel : vieillissement des centrales nucléaires, non protection contre un séisme, problème de surchauffe au coeur du réacteur nucléaire en cas de canicule…

Aucune installation nucléaire n’est à l’abri, tôt ou tard, d’une erreur humaine, d’un acte de malveillance, d’un événement climatique ou d’une défaillance technique. De nombreux risques ont été mal pris en compte: protection insuffisante en cas d’attentat, surchauffe en période de canicule, risques sismiques, sous-estimés surcertains sites.

 

A. Différents types de pollutions

Certains prétendent que le nucléaire est une solution écologique pour protéger notre environnement. Pourtant l’industrie nucléaire pollue à plusieurs niveaux, contrairement aux énergies renouvelables.

  1. Déchets nucléaires

Pour produire de l’électricité, l’industrie nucléaire génère une multitude de substances radioactives à chaque étape de la filière. Chaque type de déchets nécessite une gestion différente. De plus, on continue à en fabriquer de nouveaux chaque jour. Les lieux de stockage, déjà nombreux, vont se multiplier. Ces déchets n’ont pas de solutions. Le problème des déchets nucléaires a été créé en toute connaissance de cause quand, il y a près de 50 ans, on a choisi de développer l’industrie nucléaire malgré les déchets dangereux qu’elle génère. On prédisait alors que la science saurait fournir une solution face à cette menace. Aujourd’hui, les pouvoirs publics voudraient nous faire croire que ce problème n’est pas si grave, et qu’on peut y apporter une solution satisfaisante. Tout indique au contraire que nous sommes dans l’impasse : que faire des 250 000 tonnes de combustibles irradiés ? Pour ces substances particulièrement nocives, l’option mondialement retenue est le stockage dans des formations géologiques profondes, capables de les confiner pendant plusieurs centaines de milliers d’années. Depuis 1999, un « laboratoire » est en cours de construction à Bure pour étudier les possibilités d’enfouissement en grande profondeur. Les incertitudes sur la sécurité d’un tel site sont énormes : il faudrait pouvoir prévoir plusieurs centaines de milliers d’années à l’avance les variations du climat et de la nappe phréatique, les tremblements de terre… Le problème des déchets nucléaires est insoluble.

  1. Rejets radioactifs

Les centrales et usines nucléaires rejettent aussi de la radioactivité : toutes les installations nucléaires, même quand elles fonctionnent “normalement”, rejettent une certaine quantité de radioactivité dans l’eau et dans l’air. D’après les pouvoirs publics, ces rejets seraient totalement inoffensifs. Il faut pourtant savoir que les normes officielles se basent sur le principe que “toute dose de rayonnement comporte un risque cancérigène et génétique » (CIPR 90). Les limites fixées ne correspondent pas à une absence de danger mais à un nombre de victimes jugé “acceptable”. De plus, les risques sont sousestimés car les calculs négligent généralement deux faits: les éléments radioactifs rejetés, même en faible quantité, peuvent se retrouver concentrés dans la chaîne alimentaire. Par exemple, les animaux marins sont contaminés par les rejets de La Hague près des côtes françaises et jusqu’en Norvège. Et quand on absorbe un

aliment contaminé, les particules radioactives agissent différemment puisqu’elles sont à l’intérieur même du corps. Ces risques sont très mal pris en compte par les réglementations actuelles, ce qui conduit à minimiser les effets réels. De plus peut on croire ces mêmes personnes qui il y a une dizaine d’années, ont réalisé des expériences nucléaires au Sahara et en Polynésie, pour mettre au point des armes nucléaires. Or les habitants de ces régions sont aujourd’hui victimes de graves maladies. Rien ne leur a été dit sur les risques des irradiations. Au contraire, les autorités affirment encore à l’heure actuelle, que les radiations étaient si faibles qu’il n’y a eu aucun danger. Pourtant, 4 fois plus de femmes polynésiennes que de femmes européennes sont atteintes d’un cancer de la thyroïde et d’affections thyroïdiennes. En Polynésie, on accuse les essais nucléaires non sans raison. En effet, l’accident de Tchernobyl et les explosions nucléaires éjectaient de l’iode radioactif qui se fixe sur la glande thyroïde. De même le groupe nucléaire français Areva, qui extrait de l’uranium au Niger et au Gabon, est accusé d’avoir laissé sciemment ses employés et les habitants des zones minières exposés à un taux de radioactivité trop élevé.

 

  1. Le carbone

Le nucléaire n’est pas dé carboné. Selon les dernières estimations de l’Ademe, produire de d’électricité avec un réacteur nucléaire engendre l’émission de 50 grammes de CO2 par kilowatt/heure, soit 8 fois plus que l’éolien. L’Ademe a, en effet pris en compte toutes les émissions de CO2 du cycle de vie du combustible uranium : extraction, transformation, concentration, enrichissement du minerai, recyclage, gestion des déchets, et celui des centrales nucléaires: construction, exploitation, démantèlement.

  1. Les mines d’Uranium

Rejets atmosphérique : radon (gaz invisible et inodore) pouvant provoquer des cancers du poumon, et des poussières radioactives qui se propage depuis les installations et les collines de déblais.

Rejet liquide : eau utilisé pour les forage nécessite un traitement plus ou moins suivit selon les sites.

Stériles : roches contenant peu d’uranium et qui ne sont donc pas utilisées. (Environ plusieurs centaines de millions de tonnes par mine). Ces roches rejettent du radon et des poussières radioactives dans l’air puis dans l’eau par la pluie qui les emmène ensuite dans les eaux souterraines ou superficielle. Ces roches doivent être stocké et confinées. Tout cela entraîne des contaminations humaines, de la flore et de la faune, accentué par les produits chimiques utilisés pour le traitement du minerai d’uranium tel l’acide sulfurique ou les métaux lourds.

B. Incidents dans les centrales :

  1. Terrorisme

Avec ses 58 réacteurs, la France détient le record du pays le plus nucléarisé au monde par rapport au nombre d’habitants. En France, les centrales nucléaires n’ont pas été prévues pour résister à l’impact d’un avion de ligne. La probabilité d’un tel accident était estimée trop faible pour être prise en compte. Si une centrale nucléaire est percutée par un avion gros porteur, cela entraînerait des conséquences catastrophiques, de l’ordre de plusieurs Tchernobyl. De toutes les installations nucléaires françaises, c’est probablement l’usine de retraitement de La Hague qui représente le plus grand danger. On y trouve la plus importante concentration mondiale en substances radioactives.

  1. Canicule, ou forte chaleur

La canicule de l’été 2003 a fait s’évanouir le mythe de la fiabilité du nucléaire français : des réacteurs nucléaires ont été arrosés, d’autres ont dû fonctionner à bas régime ou même être arrêtés. Les règles de protection de l’environnement et de la santé des populations ont été bafouées : rejets d’eau trop chaude et très mauvaise dilution des produits radioactifs et chimiques qui sont rejetés massivement dans les rivières par les centrales nucléaires

      3 . Deux Exemples de catastrophes nucléaires

 La catastrophe de Tchernobyl est un accident nucléaire qui s’est produit le 26 avril 1986 dans la centrale Lénine, située en Ukraine, qui faisait partie à l’époque de l’URSS. Il s’agit du premier accident classé au niveau 7 sur l’échelle internationale des événements nucléaires (INES) et est considéré comme le plus grave accident nucléaire répertorié jusqu’à présent.

L’accident de Tchernobyl est la conséquence de disfonctionnements nombreux et importants : un réacteur mal conçu, naturellement instable dans certaines situations et sans enceinte de confinement ; un réacteur mal exploité, sur lequel des essais hasardeux ont été conduits ; un contrôle de la sûreté par les pouvoirs publics inexistant ; une gestion inadaptée des conséquences de l’accident.

Le réactif de l’explosion est le liquide caloporteur, en l’espèce de l’eau légère. La chaleur aurait provoqué la radiolyse de l’eau, puis la recombinaison de l’hydrogène et de l’oxygène libérés aurait provoqué l’explosion qui a soulevé la dalle de béton recouvrant le réacteur. Selon d’autres experts, l’explosion serait une explosion de vapeur, conduisant aux mêmes conséquences. Le graphite incandescent après l’explosion a fait fondre la gaine des crayons d’uranium, en zirconium et s’en est suivie la fusion de l’uranium lui-même qui dégagea des gaz et particules hautement radioactifs qui ont contribué à la contamination des nuages.

Au final, une très nette épidémie de 4 000 cancers de la thyroïde a été constatée chez les jeunes enfants de la région entraînant de nombreux décès, de même chez les personnes qui sont intervenues sur le site les premiers jours, la plupart ont présenté des signes de syndrome d’irradiation aiguë causant leur mort.

L’accident nucléaire de Fukushima est la deuxième catastrophe classé au niveau 7 sur l’échelle internationale des évènements nucléaires (INES), il a été provoqué par le séisme sur la côte Pacifique du Tōhoku de magnitude 9 ayant déclenché un tsunami le 11 mars 2011 au Japon. L’accident a impliqué tous les réacteurs et les piscines de la Centrale nucléaire de Fukushima Daiichi. Le séisme a entraîné l’arrêt automatique des réacteurs en service et provoqué des émissions de xénon, ce qui prouve que la structure des réacteurs aurait été immédiatement endommagé. À la suite du tsunami, des groupes électrogènes de secours sont tombés en panne. Ces défaillances, mais aussi une possible erreur humaine, ont causé l’arrêt des systèmes de refroidissement de secours des réacteurs nucléaires ainsi que ceux des piscines de désactivation des combustibles irradiés. Le défaut de refroidissement des réacteurs a induit des fusions partielles de coeur dans trois réacteurs puis d’importants rejets radioactifs.

En cas d’accidents nucléaires majeurs, que se passerait-il? Dans un pays aussi peuplé que la France, un accident nucléaire majeur aurait des conséquences dramatiques. Peut-on imaginer une région entière rayée de la carte ? Imaginez Lyon déserte durant des milliers d’années.

II/ Des solutions alternatives, les énergies « renouvelables »

L’énergie devient de plus en plus un élément majeur de développement de nos sociétés. Depuis la première révolution industrielle au XIXe s, les gaz à effet de serre ont augmenté de plus de 400% et les scientifiques prévoient un afflux massif pour les 30 prochaines années.

En cause, les énergies fossiles, produites à partir de d’éléments fossiles de végétaux qui n’ont pas effectué leur redistribution dans la biosphère. Ces énergies fossiles, en plus d’augmenter les gaz à effet de serre, responsables principaux de la fonte de glaces aux pôles et donc de la montée du niveau des océans, sont des ressources épuisables.

Ceci amène donc à rechercher d’autres sources d’énergies alternatives, peu polluantes pour la biosphère terrestre et exploitables durablement en quantité suffisante.

Le soleil, la force du vent, les mouvements de l’eau, la chaleur terrestre et les végétaux fournissent des « énergies propres », plus communément appellées les énergies renouvelables. Elles sont bien moins polluantes que les énergies fossiles.

Elles sont inépuisables à l’echelle des civilisations humaines, elles se régénèrent en permanence.

  1. Raisons du développement de ces énergies propres

Pourquoi développer ces énergies renouvelables ? Il en existes plusieurs raisons, plusieurs causes.

  • Tout d ‘abbord, la population n’a jamais été concertées avant le choix du nucléaire, il n’y a jamais eu de véritable débat public.
  • Le nucléaire empêche tout simplement le développement de ces énergies : les gouvernements pènent à investir d’avantage dans la recherche en énergies propres.
  • Le nucléaire présente de multiples risques (évoqués précedemment) : pour la santé, l’envirronement, il est nécessaire de limiter l’émission de gaz à effet de serre, des précautions énormes sont nécessaires dans l’installation des centrales nucléaires (on ne peut être sûr d’une sécurité absolue), les déchets radioactifs…
  • Il faut aussi pouvoir gérer la raréfication des ressources fossiles.
  • De nombreux drames ce sont produits à cause des centrales, qui ont choqués le monde entier, une certaine méfiance de l’opinion publique s’est installées depuis quelques années…

Depuis 2007, les Etats membres de l’union européenne se sont accordés sur l’objectif d’atteindre en 2020 un niveau de 20% d’énergies renouvelables.

Nous en sommes en France bien loin …

(environ 6% en 2005)

 

  1. Les avantages des énergies renouvelables

Notre civilisation est devenue dépendante de l’énergie, en majorité non renouvelable… qui s’épuiseront tôt ou tard.

Cette consommation alternative suscite des espoirs, plus ou moins fondés.

  • Lorsque les énergies renouvelables sont décentralisés, elles présentent de nombreux intérêts : sécurité énergétique, intérieure, civile, voire terroriste… de même pour le développement, les investissements, les marchés finanaciers.. et la sécurité climatique.
  • Cela diminuerait la dépendance aux énergies fossiles, en améliorant l’indépendance énergétique, les énergies propres participeraient à la réduction des conflits liés aux intérêts énergétiques.
  • Les énergies renouvelables permettent aussi de réduire, et dans certains cas de supprimer totalement, les factures d’énergie. Quelque soit le type d’énergie renouvelable utilisée, c’est autant de consommation d’électricité, de fioul ou de gaz en moins sur les factures.
  • À la différence des énergies fossiles dont les réserves sont limitées à l’horizon d’un siècle pour le gaz et le pétrole et de deux siècles pour le charbon, les énergies renouvelables sont inépuisables. Elles permettent de sécuriser notre approvisionnement énergétique.
  • Comparées aux autres sources d’énergie (fossile et fissile) les sources d’énergies renouvelables ont d’un point de vu global comme principal avantage d’être plus écologiques, moins destructeurs envers la planète et d’être plus également réparties au niveau du globe. Les énergies renouvelables n’émettent aucune pollution. La production, le transport et la consommation des énergies fossiles sont responsables d’une grande partie de la pollution de l’air, des sols et des eaux, de l’augmentation de l’effet de serre, des pluies acides, etc.

  • On associe aussi souvent aux énergies renouvelables des caractéristiques favorables, positives : la propreté (peu voire pas du tout de déchets, peu dangereux, facile à gérer, parfois recyclables) ; la sûreté ( faible risque d’accidents) ; la décentralisation (développement local, réserve d’emplois locaux)…

Pour toutes ces caractéristiques, il se doit de devoir analyser chaque solution alternative, pour vérifier si l’on peut ou non lui attribuer ces bienfaits.

  1. Différentes énergies renouvelables

Outre l’enjeu environnemental, le développement des énergies renouvelables répond aussi à un besoin de diversification des différentes sources d’énergie. Même si les énergies renouvelables sont théoriquement inépuisables, leurs potentiels varient en fonction des facteurs climatiques, de la localisation géographique et des possibilités de stockage. Voici les principales énergies renouvelables.

  • L’énergie solaire :

Le solaire est une source d’énergie relativement chère et qui, de ce fait, reste encore peu développée, bien qu’elle commence à prendre son essor avec l’augmentation croissante des prix des énergies fossiles. Bien qu’elle ne puisse pas à elle seule remplacer les énergies fossiles, elle a l’avantage de permettre la réalisation d’importantes économies d’énergie, mais c’est aussi une énergie propre qui ne produit pas de déchets toxiques et qui ne dégage pas de gaz à effet de serre. Par ailleurs, les technologies de l’énergie solaire domestique tendent à se répandre et sont particulièrement efficaces et prouvées. Il existe 2 principales énergies solaires : thermique et photovoltaïque.

  • Thermique : L’énergie solaire thermique est la transformation du rayonnement solaire en énergie thermique. Cette transformation peut être soit utilisée directement (pour chauffer un bâtiment par exemple) ou indirectement (comme la production de vapeur d’eau pour entraîner des alternateurs et ainsi obtenir une énergie électrique). En utilisant la chaleur transmise par rayonnement plutôt que le rayonnement lui-même, ces modes de transformation d’énergie se distinguent des autres formes d’énergie solaire comme les cellules photovoltaïques.

Deux principes fondamentaux sont appliqués et éventuellement parfois combinés : capter l’énergie de la lumière visible grâce à un corps noir ; concentrer le rayonnement solaire en un point (four solaire).

Avantages : L’énergie solaire thermique produit un rendement élevé et après retour sur investissement, elle permet d’avoir de l’eau chaude gratuitement. Elle permet également de produire 50% de l’énergie de chauffage utile à une habitation.

Inconvénients : Non seulement c’est une énergie très coûteuse mais le retour sur investissement est plutôt long (environ 10 ans) et la durée de vie des panneaux est limitée (20 à 25 ans).

  • Photovoltaïque : L’énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au sein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou recouverts d’une mince couche métallique. Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. C’est l’effet photovoltaïque. L’énergie est apportée par les photons, (composants de la lumière) qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant un courant électrique. Ce courant continu de micropuissance calculé en watt crête (Wc) peut être transformé en courant alternatif grâce à un onduleur.

    L’électricité produite est disponible sous forme d’électricité directe ou stockée en batteries (énergie électrique décentralisée) ou en électricité injectée dans le réseau.

    Un générateur solaire photovoltaïque est composé de modules photovoltaïques eux même composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles.

    Les performances d’une installation photovoltaïque dépendent de l’orientation des panneaux solaires et des zones d’ensoleillement dans lesquelles vous vous trouvez.

     

Avantages : Elle est idéale pour les sites isolés ou les sites qui ne sont pas reliés à un réseau électrique important.

Inconvénients : Non seulement le rendement est assez faible mais la quantité d’énergie produite par les panneaux photovoltaïques dépend du climat et de la situation géographique.

  • L’énergie éolienne :

Par définition, l’énergie éolienne (du mot grec Eole, le Dieu du vent) est l’énergie produite par le vent. Cette énergie mécanique est exploitée à des éoliennes, hélices installées au sommet de pylônes et qui tournent sous l’action du vent. La rotation des hélices actionne un système produisant de l’électricité.

L’éolienne, que l’on nomme aussi aérogénérateur, est une machine qui permet la transformation de l’énergie du vent en mouvement mécanique, puis le plus souvent en électricité. Lorsque l’on ne produit qu’une force mécanique pour actionner une pompe, on parlera seulement d’éolienne; par contre lorsque l’on produit de l’électricité, on parlera  d’aérogénérateur.

La nacelle de l’ éolienne est constituée de plusieurs éléments.
– Le générateur, qui produit de l’électricité grâce à la rotation des pales.
– Le multiplicateur , qui sert à augmenter le nombre de tours effectués par les pales de l’éolienne.

Le rotor est constitué de plusieurs pales (construites en matéraiux composites, polyester, époxy, fibres de verre, fibres de carbone ou bois) de longueur environ égale aux 2/3 de celle du mât. Les alliages d’aluminium et d’acier, trop lourds, servent uniquement aux petites pales. L’éolienne est reliée au réseau électrique par des câbles souterrains.

L’éolienne utilise la force motrice du vent pour produire de l’électricité. Sous l’effet du vent, les pales tournent, ce qui entraîne le rotor. Le multiplicateur de vitesse augmente la vitesse de rotation du rotor (de 12-15 tours/min à 1 500 tours/min). Dans la nacelle, l’alternateur produit de l’électricité. L’électricité est transportée à l’aide du transformateur de puissance. Elle est ensuite véhiculée par chacune des éoliennes à partir d’une centrale éolienne jusqu’au point de raccordement au réseau électrique public.

Avantages : C’est une énergie totalement propre et renouvelable et son exploitation n’engendre ni déchet, ni rejet. De plus, les petites installations permettent d’électrifier les sites isolés, et les sites où sont implantées des éoliennes restent toujours exploitables.
Inconvénients : Le rendement dépend totalement du vent et le vent ne souffle pas toujours quand on en a besoin. Par ailleurs, les éoliennes sont inesthétiques pour le paysage et elles demandent un certain entretien (nettoyage des pales, graissage…) pour ne pas perdre de leurs qualités car ce sont des systèmes mécaniques mobiles.

  • L’énergie hydraulique :

À L’image des moulins à eau de jadis, l’hydroélectricité ou production d’électricité par captage de l’eau est apparue au milieu du XIXe siècle. L’énergie hydraulique est l’énergie fournie par le mouvement de l’eau, sous toutes ses formes : chute, cours d’eau, courant marin, marée, vagues.L’eau fait tourner une turbine qui entraîne un générateur électrique qui injecte les Kilowattheures sur le réseau.

D’autres énergies hydrauliques existent et proviennent généralement de sources marines :

  • Énergie des vagues elle est produite par le mouvement des vagues est captée par les Pélamis, sorte de vers en métal articulé. Leur puissance correspond à celle d’une éolienne.
  • Énergie marémotriceelle est produite par le mouvement de l’eau créé par les marées (variations du niveau de la mer, courants de marée),
  • Énergie hydrolienne elle est produite par l’utilisation des courants sous marins,
  • Énergie thermique des mers elle est produite en exploitant la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans,
  • Énergie osmotique elle est produite par la diffusion ionique provoquée par l’arrivée d’eau douce dans l’eau salée de la mer est source d’énergie

L’energie hydraulique représente 19% de la production totale d’électricité dans le monde et 13% en France. C’est la source d’énergie renouvelable la plus utilisée. Cependant, tout le potentiel hydroélectrique mondial n’est pas encore exploité.

Avantages : C’est une énergie disponible tant que les cours d’eau ne sont pas à sec. De plus, elle fournit de fortes puissances et elle peut être stockée dans les retenues d’eau. Elle a également un fort potentiel car seule 20% des sites font l’objet d’une exploitation dans le monde.
Inconvénients : Son exploitation a des impacts écologiques dans le sens où les barrages menacent d’extinction des espèces terrestres et aquatiques, mais ils portent aussi atteintes à la biodiversité. Par ailleurs, les plus gros barrages exigent parfois un déplacement de population et il y a toujours des risques de rupture de barrage qui peuvent engendrer des dégâts matériels et humains considérables.

  • Biomasse :

 

La biomasse est une véritable réserve d’énergie, captée à partir du soleil grâce à la photosynthèse.

Littéralement, le terme « biomasse » fait référence à la matière vivante, animale ou végétale. En tant qu’énergie renouvelable, il s’agit du bois et de l’ensemble de la végétation : C’est l’é

nergie verte par excellence, bien que sa combustion produise des gaz à effet de serre. L’énergie de la biomasse s’obtient par combustion directe ou par conversion en biocarburants.

Avantages : c’est une énergie qui émet peu de gaz à effet de serre et qui peut être stockée. Concernant particulièrement le bois-énergie, il y a une large disponibilité de la ressource et le prix du bois de chauffage ne suit pas le cours du pétrole.
Inconvénients : Elle ne peut avoir qu’un apport limité car le recours intensif à la biomasse entrainerait des impacts négatifs sur l’environnement tels que des phénomènes de déforestations (en cas d’exploitation intensive du bois-énergie), d’érosions des sols, de pollution des sols et des eaux (en cas de production intensive de biocarburant).

  • L’énergie géothermique :

La géothermie, du grec géo (la terre) et thermie (la chaleur), est la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre et la technique qui vise à l’exploiter. Par extension, la géothermie désigne aussi l’énergie géothermique issue de l’énergie de la Terre qui est convertie en chaleur.

La géothermie concerne l’extraction de la chaleur présente dans le sol, afin de chauffer des habitations.

Le chauffage géothermique, également dénommé chauffage thermodynamique à capteurs enterrés, consiste à capter l’énergie dans le sol ou dans l’eau et à la redistribuer sous forme de chauffage dans la maison. Le terme de géothermie est utilisée de manière sans doute abusive, la pompe à chaleur constituant davantage un mode de chauffage électrique que de l’énergie géothermique.

Ce type de production d’énergie convient bien tant pour les constructions neuves que pour les rénovations, notamment pour des habitations individuelles ou collectives de petite taille.

 

Avantages : C’est une énergie qui ne produit aucun déchet et sa ressource reste inépuisable tant que la qualité d’énergie géothermique captée est inférieure à la chaleur qui provient du centre de la Terre.
Inconvénients : La surexploitation d’un gisement entraîne une chute de température du sous-sol, ce qui fait que la qualité du gisement baisse progressivement jusqu’à ce qu’elle s’épuise complètement. En outre, il peut y avoir une concurrence entre l’eau qui est pompée pour sa chaleur et l’eau qui est pompée pour elle-même. 

III/ Un scénario alternatif, le concept « NégaWatt »

Face à la crise écologique actuelle, il est impératif et urgent de changer notre regard sur l’énergie et de mieux consommer.

Fondée en 2001 en France, l’association négaWatt propose un scenario afin de réduire les consommations énergétiques. Le watt étant une unité de puissance, le négaWatt quantifie une puissance « en moins », afin d’aboutir à une économie d’énergie due notamment à un changement de comportement dans la société actuelle. Des gestes simples peuvent faire la différence comme éteindre la lumière en sortant d’une pièce …

Objectifs :

  • La baisse des consommations d’énergie dans plusieurs secteurs : le bâtiment, les transports, l’industrie, l’agriculture…

  • La production d’énergie comme les énergies renouvelables, les énergies fossiles et l’arrêt du nucléaire d’ici 2035.

Pour réaliser ces objectifs, 3 phases sont nécessaires, la sobriété énergétique ou la limitation des consommation, l’efficacité énergétique ou l’amélioration des infrastructures privées et publiques et l’utilisation d’énergies renouvelables grâce aux ressources inépuisables et offertes à la Terre, le soleil, le vent, l’eau …

 

  1. Urgence de la transition

Il y a en effet urgence du coté des ressources. La croissance de la consommation des énergies fossiles que sont le charbon, le pétrole et le gaz dit « naturel » n’est pas soutenable. D’une part, elle augment les émissions mondiales de gaz à effet de serre, nous entrainant plus vite vers un réchauffement climatique aux conséquences difficilement calculables. D’autre part, elle accélère l’épuisement des réserves qui ne sont pas infinies.

La catastrophe de Fukushima en mars 2011, 25 ans après celle de Tchernobyl, nous rappelle que l’énergie nucléaire ne constitue pas une alternative acceptable aux problèmes environnementaux.

A l’inverse, l’ensemble des énergies renouvelables qui fournissent d’ores et déjà plus de 13% de la consommation, constituent de loin la ressource la plus abondante à notre disposition et de toute façon, c’est la seule qui sera une solution dans la durée. L’énergie solaire reçue chaque années sur Terre, dont nous savons récupérer une partie soit directement, soit via la biomasse, le vent (éolienne) ou le cycle de l’eau (hydraulique) qui représente plus de 10000 fois la consommation annuelle mondiale d’énergie.

Les énergies de stock que sont le pétrole, le gaz, le charbon et l’uranium s’épuisent à un rythme très élevé, il ne reste qu’une dizaine d’années de consommation de pétrole et seulement quelques siècles de charbon à consommation actuelle. Au contraire, les énergies de flux, solaires et éoliennes ne seront jamais épuisées.

L’hydraulique, le bois, la biomasse, le biogaz ou la géothermie se renouvelleront en permanence à l’échelle de l’humanité. Chaque goutte de pétrole consommée nous rapproche de la pénurie, chaque gramme de CO2 lâché dans l’atmosphère contribue à l’effet de serre. Il n’y a pas d’autre avenir qu’un système énergétique sobre, efficace et renouvelable. Cette transition énergétique est nécessaire, urgente et surtout possible donc.

  1. Le concept NegaWatt

NégaWatt rassemble aujourd’hui 230 membres, tous engagés autour d’un objectif : donner la priorité à la réduction à la source de nos besoins en énergie tout en conservant notre qualité de vie. Mieux consommer au lieu de produire plus. L’association négaWatt a établi un scénario qui permettrait de mettre en place des consommations et des moyens de production d’énergie soutenable d’ici 2050.

Elle s’appuie pour cela sur 3 axes, La Sobriété Energétique, l’Efficacité Energétique & le recours aux Energies Renouvelables :

La sobriété énergétique

La sobriété énergétique est la réduction des besoins tout en gardant le même confort, il ne s’agit en effet pas d’austérité. Le changement de nos habitudes individuelles et collectives ainsi que de nos comportements permettrait en effet de limiter certains usages de l’énergie non nécessaire qui serait utilisée à d’autres dépends. Ainsi, si chaque foyer consomme moins d’énergie, moins d’énergie serait produite entrainant une baisse de la pollution et de l’émission de gaz à effet de serre.

Par exemple, en instituant dans les années 1970 une taxe intérieure sur les produits pétroliers (TIPP) qui renchérissait notablement les carburants, le gouvernement français a modifié les choix de voitures et de conduite au volant des Français, ce qui a contribué à une baisse importante de la consommation française de pétrole, de l’ordre d’un tiers en 10 ans.

L’efficacité énergétique

L’efficacité énergétique modifie ou remplace les infrastructures utilisées pour vivre (bâtiments, véhicules, systèmes de chauffage, …) pour réduire leur consommation unitaire d’énergie, sans modifier en profondeur les habitudes de consommation individuelle. Elle se traduit, par exemple, par une amélioration de l’isolation des bâtiments, le remplacement des chaudières pour réduire la consommation d’énergie liée au chauffage, l’utilisation d’appareils électriques moins gourmands en énergie, l’auto partage et le covoiturage, la relocalisation des circuits économiques, le transfert du transport routier sur les rails, etc.

A utilisation égale, un système efficace consommera moins d’énergie. Cela induira une baisse naturelle des consommations d’énergie. Ce sont donc les innovations techniques qui sont le plus mis à contribution dans cet axe.

Le recours aux énergies renouvelables

Pour répondre à la demande d’énergie réduite grâce aux démarche de sobriété et d’efficacité, le scénario envisage une offre fondée en priorité sur le développement des énergies renouvelables. Un développement qui se veut réaliste, et s’appuie sur la principale richesse des renouvelables : leur diversité et leur complémentarité.

Le solde doit être fourni à partir d’énergies renouvelables issues de nos ressources naturelles et inépuisables : le soleil et le vent. Bien réparties, décentralisées, ayant un faible impact sur notre environnement, les énergies renouvelables, solaires, hydrauliques, éoliennes, biomasses sont les seules qui permettent d’équilibrer durablement nos besoins en énergie avec les ressources de notre planète.

Ces énergies renouvelables sont privilégiés, pour rattraper le retard de la France en matière d’éolien et de photovoltaïque, pour réussir, avec un objectif de 90% d’énergies renouvelables, la transition énergétique d’ici 2050. Moins les besoins énergétiques seront importants, plus la part des énergies renouvelables pourra être importante. Comme le scénario prévoit une baisse importante des consommations d’énergie, le développement des énergies renouvelables devrait contribuer de manière significative à la production d’énergie en 2050.

  1. Application du projet

A partir de l’évaluation des usages consommateurs d’énergie dans la France de 2050, comprenant 72 millions d’habitants. Ces usages sont regroupés sous 3 grandes catégories : la chaleur, la mobilité, l’électricité spécifique (c’est à dire celle qui sert à faire fonctionner des appareils). Puis le travail consiste à remonter vers l’énergie primaire nécessaire à la couverture de ces besoins, en imposant certaines contraintes dont la plus notable est l’abandon du nucléaire, les énergies fossiles étant cantonnées à un rôle d’appoint. Le paysage énergétique français à horizon de 40 ans s’en trouve profondément modifié, largement dominé par la biomasse et d’autres énergies renouvelables, mais surtout beaucoup plus sobre puisque la quantité d’énergie utilisée serait réduite de 70% par rapport à sa valeur projetée en poursuivant la tendance actuelle. Quant aux émissions de CO2 en fin de scénario, elles seraient ramenées à moins de 10% de leur niveau de 2010.

                         Part des usages dans la consommation finale d’énergie en France en 2010 (source négaWatt)

Tout cela peut devenir réalité à condition d’accepter quelques efforts de sobriété et efforts d’efficacité. Le plat de résistance réside dans la modernisation des logements anciens : isolation et systèmes de chauffage. Pour la réalisation du plan dans les temps, il faudrait rénover 750.000 logements chaque année en vitesse de croisière. L’effort financier est certes énorme mais des calculs effectués à la suite du Grenelle l’environnement avaient déjà montré qu’un tel investissement (460 milliards d’euros selon le site Constructif.fr), était de toutes façons financièrement intéressant sur le long terme, même à prix de l’énergie constant.

La place prépondérante envisagée pour la biomasse énergie a suscité une réflexion particulière : comment gérer au mieux les terres, dans ce contexte, pour maintenir une production agro-alimentaire suffisante et efficace ? négaWatt s’est inspiré du scénario Afterres2050 conçu par le bureau d’études Solagro, pour conclure à la viabilité de son schéma. Il faudra consommer moins de viande et de produits laitiers, collecter et recycler les déchets organiques et développer de meilleures pratiques agricoles. Pas de privation, mais un changement de modèle et d’habitudes alimentaires. 

Reste le choix de l’abandon du nucléaire qui rend le challenge encore plus difficile. L’atome nous assure une certaine indépendance (relative, car nous sommes tributaires de l’approvisionnement en uranium) sans émissions de CO2, ni menace de pénurie à moyen terme. Il est donc totalement pertinent de réfléchir maintenant à une méthodologie de sortie. La proposition de négaWatt consiste logiquement à fermer progressivement les centrales en fonction de leur âge, de la capacité des ressources alternatives à prendre la relève et des problèmes de reconversion de l’ensemble de la filière, ce qui débouche sur un échéancier de 22 ans. Mais pour les gouvernants qui devront prendre en charge ce chantier, les impacts industriels, sociaux et territoriaux seront probablement encore plus difficiles à traiter que la substitution énergétique.

 

                                              Répartition des sources d’énergie primaire en 2050 selon le scénario négaWatt

Un scénario compatible avec les enjeux à 2050

Au terme de cette analyse du scénario négaWatt, il nous reste à répondre une question majeure : un tel scénario est-il compatible avec l’urgence des enjeux énergétiques et climatiques mondiaux ?

Les risques nucléaires pour la France mais aussi pour ses voisins sont réduits par un arrêt rapide des réacteurs présentant les risques les plus élevés, puis par un arrêt maîtrisé et cohérent de toute production d’électricité nucléaire en 2033.

Le nombre cumulé d’heures de fonctionnement des réacteurs jusqu’en 2050 est divisé par 3,2, ce qui permet de réduire d’autant l’accumulation de déchets nucléaires. La fin du pétrole facile est anticipée par la limitation de son utilisation à la pétrochimie et aux matières premières industrielles, ainsi qu’à quelques usages très spécifiques (industrie, aviation).

Le gaz naturel fossile importé est progressivement substitué par du biogaz et du méthane de synthèse produit grâce à de l’électricité d’origine renouvelable. Par rapport à 2010, les émissions de CO2 d’origine énergétique sont réduites de 2 en 2030 et de16 en 2050.


Quel est le coût de la transition énergétique ?

Avant de parler de coût de la transition, sachons définir par rapport à quoi nous allons l’évaluer. En effet, nous ne sommes pas dans une situation où nous pourrions choisir de ne rien faire : agir contre les changements climatiques coûtera 15 à 20 fois moins cher que l’inaction.

Quant au coût du démantèlement des réacteurs nucléaires et de la gestion des déchets sur le très long terme, il n’est en aucune manière imputable à un éventuel abandon de cette source d’énergie : que l’on en sorte ou pas, il faudra bien fermer un jour les réacteurs aujourd’hui en fonctionnement et s’occuper de leurs déchets pendant des milliers d’années.

Ensuite parce que, posée ainsi, cette question laisse entendre que la transition ne ferait que coûter et ne rapporterait rien, ce qui est évidemment faux :

Les actions de sobriété sont par excellence celles qui ne coûtent rien ou très peu puisqu’elles relèvent de la décision ou du comportement, mais peuvent rapporter beaucoup en nous faisant économiser de l’énergie, donc de l’argent.

Les actions d’efficacité nécessitent un investissement qui grâce aux économies générées est toujours rentable pour la collectivité, fût-ce sur le long terme, mais qui peut aussi l’être à court ou moyen terme pour celui qui le réalise. S’il est préférable de privilégier les actions dont le retour sur investissement sera le plus rapide, ce n’est pas pour autant qu’il faut s’interdire celles qui le sont moins.

Les énergies renouvelables ont des coûts d’exploitation faibles mais sont aujourd’hui plus chères à l’investissement que les énergies fossiles ou nucléaire. Or le coût de ces dernières, qui n’intègrent pas tous leurs coûts externes notamment environnementaux, est appelé à augmenter. À l’inverse, celui des renouvelables baisse rapidement par l’effet des dynamiques industrielles qui sont à l’œuvre et les rendront inéluctablement compétitives à plus ou moins long terme. D’un strict point de vue économique, la transition énergétique peut être considérée comme un investissement pour la collectivité qui sera nécessairement rentable à plus ou moins brève échéance.

Enfin, l’argent investi dans la transition énergétique ne sera pas jeté par les fenêtres. Il économisera

des dizaines de milliards d’Euros sur les importations de pétrole et de gaz. Et il génèrera dans les services énergétiques, les équipements performants et les énergies renouvelables des milliards d’Euros d’activité pour les entreprises, des centaines de milliers d’emplois pour les salariés et des débouchés à l’exportation sur un marché mondial qui ne demande qu’à se développer.

CONCLUSION

Grâce au scénario negawatt et la transition énergétique qu’il préconise, il serait possible d’atteindre une quasi autonomie énergétique, une réduction des problèmes de pollution et de gaz à effet de serre sans basculer vers une austérité énergétique et une baisse du confort. Ce qu’il faut bien comprendre, c’est qu’il n’y a pas de rupture, la transition s’étalera sur 40 ans, voir sûrement plus, sans être contraignante. C’est-à-dire qu’elle n’engage à rien et qu’il sera toujours possible de s’orienter vers une autre voie.

Les questions posées à l’équipe et leurs réponses  :

 

7 Réponses to “Projet final alternatif”

  1. nucleaireunenjeuserieux 25 avril 2012 à 12 h 39 min #

    Excellent ! Bravo pour ce travail. Quelques remarques :
    1. Attention à bien s’assurer de la véracité des photos (notamment celles qui concernent L’accident de Tchernobyl) et en tout cas, citer vos sources. Il est impératif de citer le plus possible les références académiques ou institutionnelles sur lesquelles vous vous appuyer.
    2. Entre les parties I et II, il faut bien mettre en évidence que les deux crises qui s’annoncent (crise de l’épuisement des ressources fossiles et crise climatique) rendent impératif (de votre point de vue) le recourt à un scénario qui ne fasse pas appel aux combustibles fossiles, quels qu’ils soient.

    Encre bravo et à demain.

    • kouzkouza 25 avril 2012 à 16 h 53 min #

      Merci d’avoir porté attention à notre exposé…
      Nous prenons en compte vos remarques!

      Bien cordialement,
      l’équipe des Experts

  2. hadrienleclech 25 avril 2012 à 17 h 38 min #

    Bonsoir les experts! C’est le conseil et sa vénérée Présidente qui vous parle!

    Bravo pour cette intéressante et détaillée lecture, nous n’avons pas pour le moment de question particulière!

    A demain!

    • kouzkouza 25 avril 2012 à 17 h 59 min #

      Merci bien!!
      Tenez nous au courant pour quelques questions éventuelles..!

      Les experts

      • serinehh 25 avril 2012 à 18 h 57 min #

        Bonsoir ! Petite remarque : le photovoltaïque, les éoliens.. certes ne produisent pas de CO2 mais est ce que en prenant compte les émissions de CO2 au cours de la fabrication des produits, de construction … le rendement est meilleur que pour l’énergie nucléaire ?
        A demain !

  3. serinehh 25 avril 2012 à 18 h 53 min #

    Bonsoir ! Petite remarque : le photovoltaïque, les éoliens.. certes ne produisent pas de CO2 mais est ce que en prenant compte les émissions de CO2 au cours de la fabrication des produits, de construction … le rendement est meilleur que pour l’énergie nucléaire ?

    A demain !

  4. serinehh 25 avril 2012 à 20 h 03 min #

    Dernière petite question , existe t-il d’autres scenarios alternatifs comme negawatt ?

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