A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20101 Abdou-Aziz Zakari (1), Sylvana Mima (2), Adrien Bidaud (1), Philippe Menanteau (2),

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1 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20101 Abdou-Aziz Zakari (1), Sylvana Mima (2), Adrien Bidaud (1), Philippe Menanteau (2), Patrick Criqui (2), Sylvain David (3), Maurice Pagel (4) 1 LPSC, Grenoble 2 LEPII Saint-Martin-d’Hères 3 IPN Orsay 4 IDES Orsay bidaud@lpsc.in2p3.fr Etude Prospective de la Transtition Technologique Electro-Nucléaire

2 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20102 Vers un conflit de génération ? n Course de relais déploiement de réacteur / déploiement de ressources u Ou est la ligne d’arrivée ? Description dynamique du paysage « nucléaire » REP RNR U, Pu PF 30% 70% HLW PF U, Pu, (MA) GEN IV = Ligne d’arrivée ? GEN IV n’utilisent plus de fissile une fois démarrés Capacité de réduction des déchets nucléaires par incinération des AM Mais GEN IV plus chers à construire Plus chers à démarrer (disponibilité de …matière fissile) Course de relais ? GEN IV a besoin de GEN III pour démarrer GEN III arrête après démarrage GENIV ?  besoin d’une équipe pluridisciplinaire Economistes + Géologues + Physiciens des réacteurs = PEPITTE (Projet d’Etude Prospective Interdisciplinaire de la Transition Technologique Electronucléaire) soutenu par le Programme Energies du CNRS

3 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20103 Régénération & ressources €/kWh Régénérateur REP –U Enrichi 130 $/kg>1000 $/kg Prix U nat Prix définissant Les ressources « ultimes » Discuter des ressources ultimes est complexe…

4 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20104 POP GDP Resources Prospective Outlook for Long Term Energy Systems Cons, Prod Emissions Emission Constraint Technologies 46 Regions Au cœur du projet le modèle économique POLES

5 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20105 Scénario de référence « Baseline »

6 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20106 Scénario intéressant mais… Consommation de >>20 MT d’uranium à l’horizon 2100 Consommationdu Pu accumulé dans les combustibles usés  évolution du prix plus agressive  gestion dynamique du Pu disponible pour le démarrage des RNR

7 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20107 Visibilité de long terme des ressources  Peu d’acteurs investiront dans le nucléaire de GEN III sans visibilité sur les ressources  Introduction d’une « peur de manquer » dans la décision d’investissement 1800 GenIV(1,5GWe) 1300 GenIII(1,3GWe) 600 GenIV(1,5GWe) 615 GenIII(1,3GWe) 438 actuellement +46 d’ici 2010-13

8 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20108 Etudes de sensibilité : paramètres physiques Impact de la régénération (+5%) dans les réacteurs futurs  + 80 Gwe sur 1200 Gwe en 2100  Avantage certain mais pas décisif ni concluant en 2100

9 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 20109 Sensibilités aux paramètres « physiques » Estimation des réserves d’uranium naturel *2 (22 M => 44 M d’U)  Globalement plus de nucléaire  Gen III entraine Gen IV : effet positif non trivial

10 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 201010 Etudes de sensibilité : paramètres économiques  Augmentation du surcout des premiers des têtes de série  Ne favorise pas le déploiement de plus de Gen III  Retarde l’émergence des Gen IV mais en déploie presque autant à la fin.

11 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 201011 … paramètres économiques  Doublement du prix « plancher » de long terme des GEN IV  Freine drastiquement l’émergence des Gen IV  une fois de plus Gen III n’en profite pas Etudes de sensibilité : paramètres économiques

12 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 201012 Conclusions  Il semble exister une assez grande place pour les technologies nucléaires dans le paysage énergétique du futur  Ces technologies ne semblent pas réellement en concurrence entre elles, En particulier : le démarrage de GEN IV n’est pas déclenché par un manque d’uranium pour les GEN III  Dans la simulation actuelle, GEN IV est une opportunité de prendre des nouvelles parts de marchés de l’électricité pour les opérateurs nucléaires. La dynamique (temps + taille) de ce nouveau marché  Dépendra de la capacité à démontrer sa compétitivité (vis-à-vis du charbon)  Dépendra de la capacité à démontrer une bonne visibilité sur les ressources n Pistes d’études pour les prochaines années :  Quel impact d’une politique « CO2 » ?  Quel impact d’une compétition accrue GEN III GEN IV pour les ressources fissiles :  possibilité de démarrage des Gen IV avec de l’uranium hautement enrichi  Possibilité de consommer du Plutonium dans les Gen III  Quel impact d’une définition dynamique des ressources ?

13 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 201013 Prospective n Ce projet d’étude est le résultat d’un travail réellement interdisciplinaire: u Pas de résultats nouveaux sans partage des compétences ! n Nouveaux arguments pour renforcer les compétences disciplinaires : u Physiciens des réacteurs : définition des potentiels de longs termes, équilibre inventaires initiaux/régénération u Économistes : compétition interne au marché électrique, effets d’apprentissage… u Géologues : l’impératif de résultats le plus difficile ? F La taille du marché nucléaire (GEN III comme GEN IV !) semble dépendre principalement de la peur d’une rupture de l’approvisionnement en uranium F Fort besoin de soutien du développement industriel ! F Pas de concurrence AREVA NC AREVA NP : vive le modèle intégré ! F La faible sensibilité du cout du kWh au cout de l’Unaturel repoussera loin la définition des « ressources » F Amont : réalisme des catégories « spéculatives » F Fort besoin de soutien de la « recherche fondamentale » !

14 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 201014 Conditions de démarrage des RNR n

15 A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre 201015 Démarrage des régénérateurs: Vers un conflit de générations ? n Inventaire initial d’1 RNR = quelques tonnes de Pu en cœur + quelques tonnes dans les usines du cycle = 40-60 ans de vie d’1 REP n alternative = démarrage en U enrichi à 15-20% (comme Superphénix. Inventaire nécessaire = 1/3 du besoin d’un REP pour 40 ans MAIS sur 5-7 ans ! n => conditions économiques et dynamique cruciales ! Stock déchets transmutables Remarque : temporalité particulière du nucléaire Pas de RNR => pas d’incinération des AM, => accumulation des déchets => peu d’intérêt de la transmutation dans le futur! Recours aux ADS ?