QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?

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1 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE?
novembre 2008 Jacques FROT AEPN SLC

2 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

3 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

4 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

5 S-03 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 = 33°c L'EFFET DE SERRE EST NATUREL: C'EST UNE BÉNÉDICTION QUEL EN EST LE MÉCANISME? J. Frot 3

6 BILAN RADIATIF TERRE MOYENNE ANNUELLE
S-04 BILAN RADIATIF TERRE MOYENNE ANNUELLE 100W/M2 réfléchis par l'atmosphère et les nuages 240 W/M2 340W/M2 VAPEUR D'EAU Atmosphère ~100 kms VAPEUR D'EAU W/M2 150W/M2 EFFET DE SERRE* VAPEUR D'EAU 240W/M2 Sol Sol Sol Ref: M.I.T. RG Prinn; Energies Spring 98 * Phénomène naturel 4

7 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… 5

8 S-07 EFFET DE SERRE PROBLÈME: ACCROISSEMENT DE L'EFFET DE SERRE 6

9 LES GAZ À EFFET DE SERRE G.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 7

10 ÉLECTRICITÉ et CO2 LA PRODUCTION MONDIALE D’ÉLECTRICITÉ EST RESPONSABLE DE 46% DES ÉMISSIONS MONDIALES DE GAZ CARBONIQUE (CO2)‏

11 Combustibles fossiles carbonés (charbon, pétrole, gaz)‏
ORIGINES DES G.E.S NATURELLES: Règnes végétal et animal Éruptions volcaniques ARTIFICIELLES (anthropiques): Agriculture, Élevage Combustibles fossiles carbonés (charbon, pétrole, gaz)‏ 8

12 BILAN RADIATIF TERRE AVEC EFFET DE SERRE ACCRU
100W/M2 réfléchis par l'atmosphère et les nuages 240 W/M2 340W/M2 VAPEUR D'EAU Gaz à Effet de Serre Atmosphère ~100 kms VAPEUR D'EAU 150W/M W/M2 EFFET DE SERRE Gaz à Effet de Serre VAPEUR D'EAU 240W/M2 Sol Sol Sol 15°c + ~ 0,6°c Forçage radiatif 3 W/M2 Ref: M.I.T. RG Prinn; Énergies Spring 98 9

13 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PRIMAIRE (MONDE 2006)‏
11,7 Gtep/an dont 80% d’énergies fossiles carbonées bois de chauffe et déchets Autres ENR Hydraulique Charbon Nucléaire Pétrole Gaz naturel Source: AIE 2008

14 1-47 GAZ CARBONIQUE DANS L'ATMOSPHÈRE (Volume: parties volume par million )‏ 15

15 AUJOURD’HUI 80% DE L’ÉNERGIE MONDIALE EST CARBONÉE
LA CHASSE ANTI-CARBONE EST OUVERTE

16 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

17 ÉNERGIES FOSSILES CARBONÉES: RÉSERVES PROUVÉES (ANNÉES)‏
Monde 2005 ANS *Y compris sables bitumineux du Canada * Source: DGEMP (édition 2007) p.34 et 64

18 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

19 Le Pétrole se fait-il rare ?
85 206 17 696 35 96 97 Réserves prouvées fin (en milliards de barils)‏ Dépendance à 90% pour l’UE d’ici à 2020 Réserves mondiales estimées 44 années D’après DGEMP édition 2007 p.34

20 Pétrole: les risques géopolitiques

21 Un gros importateur : l’UE (principalement de Russie et d’Algérie)
Les réserves de gaz 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) Km Ex-URSS 45929 Canada 1510 Norvège 2476 6000 4000 UK 627 USA 3926 Pays-Bas 1456 2000 Iran 18975 Algérie .3036 Mexique 1493 Qatar 7012 Libye 1082 A.Dhabi 4400 Nigeria 2867 Océanie 11953 Vénézuela 3340 Réserves mondiales 1998 présentant un intérêt potentiel pour l’UE-15 (Mtep) Réserves mondiales estimées 65 années

22 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

23 3 TYPES DE SOLUTIONS CAPTURE et STOCKAGE DU CARBONE  MOINS D’ÉNERGIE?
D’AUTRES ÉNERGIES?

24 3 TYPES DE SOLUTIONS CAPTURE et STOCKAGE DU CARBONE MOINS D’ÉNERGIE? 
D’AUTRES ÉNERGIES?

25 EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE
Les Français pourraient vivre aussi bien, mais un peu différemment, en consommant 2 fois moins d’énergie Ref: Étude Énergie Commissariat Général au Plan

26 S-15-2 12 10 8 6 4 2 1850 1900 1950 2000 2050 2100 Source CME 2000

27 CONSOMMATIONS D’ÉNERGIE PRIMAIRE tep/hab/an (2006)‏
4,70 1,80 1,12 6,5 Ghab 1,1 Ghab 5,4 Ghab Réf: AIE édition 2008

28 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 ) au moins 2 fois plus qu’aujourd’hui

29

30 3 TYPES DE SOLUTIONS CAPTURE et STOCKAGE DU CARBONE? MOINS D’ÉNERGIE?
D’AUTRES ÉNERGIES? 

31 D’AUTRES ÉNERGIES LES ÉNERGIES RENOUVELABLES  L’ ÉNERGIE NUCLÉAIRE

32 ÉNERGIES RENOUVELABLES
Parts dans le bilan énergétique mondial (2005)‏ % Éolien 0, )‏ Biocarburants 0,1 ) *Énergies Solaire thermique 0, ) nouvelles Solaire PV 0, ) renouvelables Géothermie 0, )‏ Bois de chauffe et déchets 10** ) * Énergies renouv Hydraulique 2,2** ) traditionnelles *Réf: Jancovici « Le plein s’il vous plaît ! » 2006 **Réf: AIE 2007

33 TEP Monde / énergie (4 Scénarios)‏
2050 2100 49 Gtep 39 Gtep 31 Gtep 29 Gtep 27 Gtep 22 Gtep 18 Gtep 14 Gtep 10 Gtep 6 Gtep Histoire SVa SVb SVc SSS SVa SVb SVc SSS

34 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 »

35 D’AUTRES ÉNERGIES LES ÉNERGIES RENOUVELABLES L’ ÉNERGIE NUCLÉAIRE 

36 FRANCE 1974 No Oil, No Gas, No Coal ……. NO CHOICE

37 SOURCES D’ÉLECTRICITÉ (MONDE 2006)‏
Ref: AIE 2008 ENR 2,3% Pétr 5,8% Hydro 16% Charbon 41% Nucl 14,8% Gaz 20,1% Mémo: près de la moitié des émissions anthropiques de CO2 sont liées à la production d’électricité

38 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%)‏

39 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

40 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

41 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

42 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

43 62-02 Réserves mondiales prouvées d’uranium (1. 1. 99)
Des réserves mondiales prouvées d’uranium* bien réparties 62-02 Réserves mondiales prouvées d’uranium ( ) Les ressources en uranium sont bien réparties. L’uranium n’est pas un métal très rare. On le rencontre assez dilué dans de très nombreux minéraux et plusieurs types de formation géologique. Les mines françaises sont maintenant toutes fermées, leur minerai était d’une teneur assez basse, de l’ordre du %. On a trouvé à exploiter ailleurs des mines beaucoup plus riches (jusqu’à 20% dans certains gisements canadiens). Ces découvertes ont provisoirement gelé toute prospection ultérieure.

44 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

45 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

46 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

47 FORUM INTERNATIONAL GENERATION 4
USA UK SUISSE CORÉE DU SUD AFRIQUE DU SUD JAPON FRANCE CANADA BRÉSIL ARGENTINE UE RUSSIE (11/2006) CHINE (11/2006)‏

48 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.

49 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

50 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.

51 Le calendrier des générations nucléaires
Systèmes du futur Réacteurs avancés Réacteurs actuels Premières réalisations 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090 Generation I UNGG CHOOZ Generation II REP 900 REP 1300 N4 Generation III Generation IV EPR

52 Principe de renouvellement du parc EDF
MWe GEN II Parc actuel 1975 2000 2020 2040 2075 GEN IV GEN III EPR Extension durée de vie 2060 MWe 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 ~ Déploiement des systèmes à neutrons rapides

53 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

54 LE TRÉPIED NUCLÉAIRE FRANÇAIS
ÉTAIT UN ENSEMBLE COHÉRENT RNR RETRAITEMENT REP J. Frot

55 AUTRES APPLICATIONS DE L’ÉNERGIE NUCLÉAIRE
de la chaleur ; de l’eau douce ; de l’hydrogène; ………… 

56 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

57 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)

58 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

59 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 26/10/2007 Pour: 509 Contre: 153 Réf: World Nuclear News

60 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

61 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. Sarkozy concluant le Grenelle de l’environnement le

62 QUEL AVENIR MONDIAL POUR L’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

63 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......

64 LE MONDE DE L'ẾNERGIE NUCLẾAIRE MANQUE DE PERSONNEL QUALIFIẾ
PROBLÈME MAJEUR LE MONDE DE L'ẾNERGIE NUCLẾAIRE MANQUE DE PERSONNEL QUALIFIẾ

65 PAYS NOUVEAUX CANDIDATS AU NUCLÉAIRE CIVIL
Égypte Algérie Maroc Tunisie Lybie Nigéria Turquie Jordanie E.A.U Yémen Barhein Vietnam Thaïlande Italie Pologne Biélorussie

66 COMBIEN DE NUCLÉAIRE DANS LE MONDE EN 2100?
2050 2100 49 Gtep 39 Gtep 31 Gtep 29 Gtep 27 Gtep 22 Gtep 18 Gtep 14 Gtep 10 Gtep 6 Gtep Histoire SVa SVb SVc SSS SVa SVb SVc SSS

67 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)‏

68 L’ ÉLECTRONUCLÉAIRE EST JEUNE
IL A 60 ANS… …L’ÂGE DU CHEMIN DE FER EN 1890 !!!