Focus sur le réacteur nucléaire de 4ème génération

Pour faire face aux besoins croissants en énergie, à l’épuisement progressif des ressources fossiles et à la logique de réduction des émissions de gaz à effet de serre, de plus en plus de pays souhaitent se tourner vers l’énergie nucléaire.

Aujourd’hui, elle assure 16% de la production mondiale d’électricité, avec plus de 400 réacteurs en fonctionnement. A l’horizon 2030, l’Agence Internationale de l’Énergie Atomique (AIEA) prévoit une augmentation de 20 à 80% de la puissance nucléaire installée dans le monde.

45 réacteurs électronucléaires sont en construction dans le monde et de l’ordre de 130 autres sont prévus, principalement en Chine, en Inde, au Japon, aux Etats-Unis et dans la Fédération de Russie. En outre, certains pays qui ne comptent pas encore de réacteurs de puissance dans leur parc électrique ont décidé d’opter pour le nucléaire, notamment au Moyen Orient et en Asie.

"La population croît et s’enrichit. Nous aurons besoin de 40% d’énergie en plus d’ici 2030", rappelait le Président de la République dans son allocution d’ouverture de la conférence de l’OCDE sur le nucléaire civil du 8 mars.

Les prochaines décennies risquent d’être traversées par des crises énergétiques de plus en plus fréquentes. Toutes les sources d’énergie alternatives aux énergies fossiles devront être mises à contribution pour répondre à la situation et le nucléaire, aux côtés des énergies renouvelables, devrait jouer un rôle fondamental dans le « bouquet énergétique » de demain.

Conscients de ces atouts, de nombreux pays souhaitent investir dans le nucléaire. Cette "renaissance du nucléaire" devrait engendrer une pression plus forte sur le minerai d’uranium. Aussi cette renaissance doit-elle impérativement s’accompagner d’une politique de préservation des ressources. C’est l’un des grands enjeux de la quatrième génération, qui apparaît dès lors comme la clé de voute sur laquelle pourra s’édifier durablement le nucléaire de demain.

La France s’est engagée à construire à l’horizon 2020 un prototype de réacteur à neutrons rapides qui réponde aux critères de sûreté les plus exigeants. Après une première phase de R&D, le coup d’envoi de la phase technique du projet vient d’être donné, avec les 650 millions d’euros alloués au CEA, dans le cadre de l’Emprunt national, pour la réalisation d’un prototype de réacteur à neutrons rapides (RNR) refroidi au sodium baptisé Astrid.

A côté de ce démonstrateur, la France travaille également sur la filière des RNR refroidis au gaz dans le cadre d’une collaboration européenne qui doit déboucher sur la construction, dans un autre pays que la France, d’un réacteur expérimental de petite taille, Allegro.

Aujourd’hui, avec les technologies de réacteurs à eau pressurisée (REP actuels et de troisième génération de type EPR), la production d’1 GWe (Gigawatt électrique) sur une année suppose d’extraire de la mine 200 tonnes d’uranium naturel. Selon l’AIEA et l’AEN, les réserves mondiales d’uranium identifiées s’élèvent à 5,5 millions de tonnes. A ces ressources identifiées, peuvent être ajoutées 10,5 millions de tonnes d’uranium qui resteraient à découvrir et environ 22 millions de tonnes d’uranium non conventionnelles, qui seraient extraites de minerais de phosphates, pour un coût plus élevé. Dès 2050, les réacteurs devraient être amenés à utiliser des réserves d’uranium fortement spéculatives.

Les réacteurs à neutrons rapides : une utilisation optimale de la ressource

Les réacteurs de quatrième génération à neutrons rapides permettent d’élargir le spectre d’utilisation des combustibles potentiels : uranium naturel, uranium appauvri, uranium de retraitement, plutonium, mais aussi actinides mineurs pourront fissionner dans leur cœur pour produire de l’électricité.

Boucler complètement le cycle du plutonium (Pu)

L’irradiation du combustible à l’oxyde d’uranium, qui alimente les centrales actuelles, conduit à la formation de plutonium. En France, ce plutonium n’est pas considéré comme un déchet mais comme une matière à haut potentiel énergétique en raison de ses caractéristiques fissiles.

Actuellement, à la sortie du cœur du réacteur, le combustible usé est composé à 1% de plutonium. Plusieurs isotopes sont présents, le plus abondant étant de loin le Plutonium 239.

Aujourd’hui, une partie de ce plutonium est mélangée à de l’oxyde d’uranium afin d’être transformée en combustible Mox. Ce combustible est à son tour réinjecté dans certaines centrales du parc nucléaire en proportions variables, en fonction des caractéristiques du cœur du réacteur (sur le parc de centrales EDF existant, 22 tranches utilisent du combustible MOX à hauteur de 30%. Dans un réacteur EPR, cette proportion de MOX pourra monter à 100%).

Capables de boucler le cycle du plutonium, les réacteurs de quatrième génération permettront également d’utiliser la totalité du minerai d’uranium et non simplement l’infime partie composée d’uranium fissile en neutrons lents, comme c’est le cas dans les réacteurs à eau pressurisée actuels.

Dans les réacteurs de quatrième génération, sous l’action des neutrons rapides, c’est l’ensemble de l’uranium 238 qui pourra être transmuté en Pu239 et servir à la production d’électricité. Par ce biais, il devient possible d’exploiter non plus 0,7% mais l’ensemble du minerai d’uranium à des fins électrogènes. La disponibilité mondiale en ressources fissiles primaires peut ainsi être multipliée par 100.

Avec la technologie des réacteurs à neutrons rapides, les seuls stocks français d’uranium issus de ces opérations d’enrichissement et de retraitement, qui s’élèvent aujourd’hui à 250 000 tonnes (Chiffre de fin 2007, issu de l’Inventaire National de l’Andra, édition 2009), sont a priori suffisants pour alimenter une production nucléaire au niveau actuel pendant 5000 ans.

Réduire la radiotoxicité intrinsèque des déchets ultimes

L’un des grands enjeux des réacteurs de quatrième génération est également de faciliter la gestion des déchets radioactifs en réduisant le volume et la radio-toxicité intrinsèque à long terme des déchets ultimes. Ces réacteurs pourraient en effet être en mesure de brûler une part déterminante des éléments radioactifs à vie longue qui composent les déchets, les actinides mineurs (américium, neptunium, curium…). Les déchets ultimes se limiteraient alors aux produits de fission (soit actuellement 4% du combustible usé). Ces produits de fission, débarrassés des actinides mineurs, seraient plus aisément stockables et retrouveraient le niveau de radioactivité de l’uranium naturel non plus au bout d’une dizaine de milliers d’années, mais au bout de 300 ans environ.

La démonstration de la faisabilité de la transmutation des actinides mineurs a été faite dans le réacteur à neutrons rapides Phénix. Pour autant, la R&D dans ce domaine doit se poursuivre car la viabilité du procédé à l’échelle industrielle n’est pas encore acquise. La manipulation des actinides mineurs est complexe et peut s’avérer coûteuse et c’est l’un des grands enjeux des recherches à venir. De plus, la transmutation suppose en amont une phase de séparation des actinides mineurs et modifie donc de manière importante le cycle du combustible.

Focus sur le réacteur nucléaire de 4ème génération

Aujourd’hui, les décisions en la matière ne sont pas prises. Ces recherches ont été inscrites dans la loi de 2006 relative à la gestion des déchets (Loi de programme 2006-739 relative à la gestion durable des matières et des déchets radioactifs adoptée le 28 juin 2006). L’objectif fixé par la loi est de disposer, en 2012, d’une évaluation des perspectives industrielles de ces filières.

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zelectron

Nous avons sur ce sujet un retard d’au moins une quinzaine d’années. A force de terguiverser, de gaspiller des crédits dans d’autres secteurs (pour moitié au moins “ma” bombe?= 2 fois trop chère et encore!), de nous être endormis, nous serions aujourd’hui en phase de mise en industrialisation!

fredo

on peut s’étonner de l’urgence: 1-on a pas encore mis en service l’EPR (3è génération durée de vie présentée 60 ans), 2-si vraiment c’était urgent et faisable techniquement, n’aurait-on pas pu faire l’impasse sur la 3è génération (cf débat présidentielle 2007  Sarko/Ségo)? 3-le forum Génération iV qui réunit 10 pays travaille sur 6 pistes de technologies de surgénération. 3 d’entre elles sont à neutron rapide, avec caloporteur sodium (cf Superphénix et ce nouveau “proto” Astrid à 650 millions d’euros payé par le contribuable), plomb ou gaz (futur proto Allegro si financement), Si le CEA met cela sur la place publique, vu le timing, c’et probablement pour une mise au chapitre dépenses de la futur loi de finance 2011 à l’automne: au fait c’est combien la poursuite de la RD sur la transmutation des actinides mineurs? Le montant n’est pas indiqué? L’urgence ne serait-elle pas là?!!!

harold

Il me semblait avoir lu de la part de Sortir du Nucléaire, 1) qu’on parle des réacteurs à neutron rapide depuis au moins quarante ans, 2) que quantité de prototypes ont été construits dans le monde, 3) que des sommes CO-LO-SSALES ont déjà été dépensées pour cette technologie et 4) que RIEN n’a jamais marché convenablement. Y-a-t-il véritablement un espoir que ce type de technologie fonctionne réelement et atteigne un jour lointain la maturité industrielle? Ou est-ce pour donner de l’espoir?: du genre, le nucléaire pose certaines difficultés, c’est vrai…mais on y travaille! Où la France va-t-elle trouver le personnel compétant nécessaire pour relancer sa filière nucléaire? Alors qu’il fait déjà cruellement défaut et que les  jeunes ne veulent pas en entendre parler? Les pays qui disposent d’une véritable culture de la sécurité nucléaire (longue, coûteuse et difficile à mettre en place, même en France) et des compétences adéquoites pour faire fonctionner ce genre d’outil ultra complexe sont-ils à ce point nombreux qu’ils constituent un marché d’avenir? En cas de second Tchernobyle (et ça va arriver un jour. tout finnit toujours par foirer), la France ne risque-t-elle pas de voir tout son pari indutriel et ses milliards d’investissement réduits à néant en quelques heures?

michel123

la filière suivie est celle du caloporteur à base de sodium qui est une vraie folie , alors que la filière la plus logique est celle du caloporteur à base d’hélium (inerte et non corrosif) en seconde ligne on aurait pu étudier celle à base de sels fondus(corrosif mais pas explosif ) , mais non pour gagner quelques années on risque de retomber dans les problèmes du superphénix qui à cause des problèmes réels et de l’imbécilité de laurent fabius (abandon la filière vers les années 80 ) nous laisse avec 40 ans de retard sur cette fameuse 4ème génération totalement inévitable pour péréniser la production et la combustion des matières les plus dangereuses .

michel123

Mais si , le réacteur zoe puis phoenix ont marché trés convenablement pendant des dizaines d’années , seul super phoenix posa un problème de fuite de sodium qui se termina par sa fermeture par cet ANDOUILLE de FABIUS. Il était tout à fait envisageable (et envisagé) de le reconvertir en réacteur de combustion et utilisation des actinides mineurs. Mais cet opportuniste de première force visait des élections et il ne fallait pas se mettre à dos les écologistes de l’époque: Résultat quarante ans de d’investissements de perdus suivis de trente ans de stand by. Cela dit je suis d’accord avec vous un surgénérateur avec un fluide caloporteur tel que le sodium (hautement inflammable) , on a beau me raconter que toutes les précautions seront prises , on pourra toujours les équiper de toutes les mesures de sécurité , c’est comme jouer avec des allumettes dans une rafinerie de pétrole. Il valait mieux carrément changer de filière surgénératrice (hélium) plutôt que d’essayer de refairer un remake de superphénix. MC

Denlaf

Malheureusement, le bouquet énergétique de la planète sera contaminé par le nucléaire qui mettra une pression énorme sur le minerais d’uranium. Quoi qu’on en dise, l’extraction de ce minerais pose d’immenses problèmes environnementaux, son utilisation est problématique, les systèmes de sécurité des réacteurs sont à risques et, de plus, on ne connaît pas vraiment de moyens sécuritaires permettant de disposer des déchets radioactifs (même si certains lobbies prétendent le contraire) générés par ces réacteurs.

Fred73

Creys Malville (superphenix) a été mis en service en 1985 et arrete par Jospin et la gauche plurielle en 1997 sur une promesse électorale faite avec “les verts” lors de la campagne. Sur le plan industriel ce choix est désastreux, mais cela a calmé l’opinion publique très remontée à l’époque. La gauche en a profité, cette élection et cette fermeture “politique” aura couté quelques 40 milliards de franc (1997)…

marcob12

Plusieurs curiosités dans cet article. L’incertitude de l’AIEA pour le parc nucléaire dans 20 ans (oscillant entre +20% et +80%) est assez amusante. Evidemment entre le bas et le haut de la fourchette il y a des consommations différentes de minerai. Pire : les prédictions de rareté du minerai d’uranium à l’horizon 2050 sont cocasses et semblent provenir directement d’un groupuscule écolo extrémiste. L’AIEA émargerait-elle chez “Greenpeace” ou “Sortir du nucléaire” ? Entre 2003 et 2005 les réserves exploitables de minerai ont connues une augmentation de 50% (simplement parce qu’on s’est mis un peu à chercher de nouveaux gisements). Dit autrement il suffirait très probablement que le besoin s’en fasse sentir pour qu’on en trouve bien plus encore et l’expérience du MOX, montre qu’on peut ruser. Comme le coût du combustible nucléaire n’est pas une composante majeure l’industrie pourrait fort bien utiliser des minerais moins riches que ceux actuellement raffinés. Il n’y a sans doute aucune chance de pénurie de minerai d’uranium à échéance du siècle au moins. Il n’y a également aucune pénurie prévisible de vent et de soleil à cette échéance, ce qui motive probablement l’urgence pour l’industrie de développer de magnifiques joujous qu’on aura autant de facilité à vendre que l’EPR. Entre la crise actuelle et celle que le “peak-oil” va générer, on imagine bien que tout le monde aura les moyens de figer durablement des moyens financiers gigantesques sans un kwh à ronger durant une décennie. Désinformation ou propagande, peu importe. Il sera construit de toute façon…

moise44

Je suis bien d’accord avec macrob12. Lorsque le peak oil apparaitra aux financiers, ils seront bien obligé de mobiliser des moyens, mais ne serait-ce pas les états que le feront plutôt que des financiers ? Parce que eux, un retour sur investissement(RSI) de dans 5 , 10 ou 20 ans çà ne les intéressent pas ! Il leur faut un RSI de l’ordre de 3 ans en extrême limite ! or le temps additionné de recherche, prototypage, et industrialisation est d’environ 30 ans pour la generation IV ! Concernant la transmutation, j’ai lu çà                                                                 juste avant cet article. Sur les ENR, il y a bcp de trop a faire pour les rendres vraiement viable économiquement. Avec des rendements trop faibles pour l’instant. Elles se dévelloppent parce qu’elles sont extrêment subventionnées par les états. Mais le clou s’enfonce encore quand on comprends que ces énergies sont intermitantes et qu’elles sont tres rarement utilisées au moment ou elles sont produites. Ou plutôt, le vent ne souffle pas souvent au pics de consommation pas plus que le soleil ne brille a ces mêmes pics. L’allemagne et le danemark continuent de développer ces énergies renouvellables car ils ont une grande quantitée de tranches a charbon ou a gaz voire au pétrole.Ces sytèmes permettent une mobilisation de la production assez rapidement, bien plus que le nucléaire.Ainsi, durant la journée le soleil permet de bruler moins de ces carburants fossiles, et c’est la même chose avec le vent intermitant. Chez nous, ce sont les barrages et un certains nombre de centrale au gaz et au charbon aussi (j’ai les deux exemples a proximité de chez moi sur la Loire (pret de nantes)), car le nucléaire est plus long a mobiliser et lors des pics si nous ne voulons pas acheter a l’étranger alors ces systèmes sont parfaits pour les pics de consommation électrique. Et puis, il y a aussi les centrales (mini) de la SNCF pour faire rouler des trains en cas de coupure EDF !

maxxxx

Sauf erreur de ma part, l’EPR est déjà conçu pour – à terme – faire du suivi de charge… donc éventuellement autoriser l’intégration de nouvelles sources intermittentes dans le réseau. Après, quid de la rentabilité économique du système… Autant en pétrole/charbon/gaz, on est content quand on économise le carburant… autant pour le nucléaire, l’économie d’uranium ne doit pas peser lourd à coté de l’investissement dans la centrale (c’est d’ailleurs bien pour ça que jusqu’à présent les réacteurs électronucléaires ont toujours été conçu pour fonctionner en régime permanent et à pleine charge). A part l’hydraulique, aucune énergie “sans carbone” ne se prète vraiment à équilibrer le réseau coté production (Impossibilité physique coté soleil/vent/marées et problème de rentabilité économique coté nucléaire)… Donc nucléaire génération 3, 4 ou renouvellable : même combat ! (je dois en faire hurler certains avec ça !) Le gros problème qui se pose est en fait celui du stockage… (ou de la régulation coté consommation).

andre

Ne pas s’emballer! Le prototype de réacteur génération 4 est encore loin d’être opérationnel et il faudra encore vraissemblablement quelques décennies avant de passer à la phase industrielle. C’est bien pour cela qu’il est judicieux de passer par la phase 3ème génération type EPR.

marcob12

Optimiste ? A voir. En 2008 le GWEC prévoyait dans son scénario de référence 352 GW d’éolien en 2020. Il annonce début 2010 prévoir 409 GW en 2014 et tout semble indiquer que ce chiffre sera dépassé. En 2000 il y avait 17 GW… Pour mémoire dans son scénario le plus favorable il entrevoit 3500 GW d’éolien au niveau mondial en 2050 produisant 29% de la consommation mondiale électrique. Vous avez lu (sinon vous devriez) le “Solar Grand Plan” qui détaillait comme les USA pouvaient produire 70% de leur consommation électrique et 35% de leur consommation totale d’énergie via le solaire dès 2050. En  2011 l’allemagne produira plus de 10 Twh de solaire PV. Prévisible il y a 10 ans ? Reste à le faire. Imaginez un quidam disant à un autre fin 1972 (avant le 1er choc pétrolier) que dans dix ans la France pourrait produire les 3/4 de son électricité via des centrales nucléaires. Imaginez l’avalanche d’arguments contre une telle proposition. Quelque chose de bien plus violent (et sûrement pas transitoire) nous arrive dessus et au vu des évolutions en cours, je vois la synergie des motivations pour aller dans le sens d’une explosion des renouvelables. Je vois aussi les évolutions techniques et leur potentiel d’amélioration (l’avantage d’être à l’aise avec l’anglais). Sur 40 ans on peut tout dire, sauf qu’on manquera de minerai d’uranium, de vent et de soleil… Pas belle la vie ?

Sicetaitsimple

La comparaison avec le nucléaire en France est effectivement pertinente. En 40 ans, on peut en faire, des choses! Pour ceux qui ne l’auraient pas vue, cette étude qui vient de sortir: Ca vaut ce que ça vaut, mais c’est interessant.Ca va bien dans le sens que je m’escrime à expliquer, que tout ça n’a de sens que dans un contexte européen, avec un renforcement des échanges. Ceci dit, 32GW d’interconnexions entre la France et l’Espagne dans un scénario 60% renouvelables, c’est pas gagné! ( ça doit faire 20 ans qu’on essaie de faire 1 ou 1,5GW de plus et ce sera peut-être fait vers 2014).

Sicetaitsimple

Ce n’est bien sûr pas vrai partout, mais des solutions de stockage performantes existent. En France, ça s’appelle de l’hydraulique de lac, voire d’éclusée sur le court terme, et bien sûr les STEP. La Suisse, ou la Norvège, sont les plus grands systèmes de stockage que je connaisse.

Sicetaitsimple

Ce que je voulais dire, c’est que le stockage, ce n’est pas et de loin que les STEP…De l’éolien, ou du solaire qui se substitue à le l’hydraulique ou de l’éclusée traditionnelle dans la journée, c’est bien du stockage d’energie hydraulique. Pour ne prendre que le cas supposé isolé de la France (supposée non interconnectée) le developpement des renouvelables va entrainer , à production constante ( env. 60TWh/an) une utilisation différente de ce moyen de production. Bien sûr, tujours modulée, mais pas forcément aux mêmes moments de la journée at avec une plus forte variabilité d’un jour à l’autre.

marcob12

Donc de 2000 à 2014, le monde aura installé à la louche 400 GW d’éolien supplémentaire. Ces éoliennes produisent de l’électricité peu émettrice en CO2 et vous l’admettrez peu financée par le contribuable français. Sauf erreur le but du jeu est un peu de diminuer les émissions de GES. Durant ce laps de temps quelles nouvelles capacités nucléaires seront apparues ? Combien de GW vendus par nos soins ? Je rappelle qu’on ne réduit pas les émissions de GES avec des EPR restants sur l’étagère ou des prototypes à fusion ou surgénération. Au moins les éoliennes (des autres) se vendent et du jus, elles en produisent. Nous avons des obligations européennes à satisfaire, voilà pourquoi nous installons éoliennes et panneaux solaires. Râler ne sert à rien. Vous vous rappeler le 29 mai 2005 et le vote des français sur le TCE ? Pareil, sauf qu’ici pas de référendum. Pas non plus pour construire le machin dont parle l’article. Curieusement une industrie profitable et matûre (comme disent les français) depuis des décennies ne crache pas sur les “allocations” (ils pourraient taper dans leurs profits pour faire de la R&D en interne, chez Areva, non ?…). Je ne râle pas, simple suggestion. On ne peut pas dire simultanément qu’il nous faudrait des solutions de stockage “de plusieurs ordres de grandeur…” maintenant et penser qu’il faudra une éternité pour qu’elles prennent une part significative dans le mix énergétique. Si les renouvelables mettent pour devenir prédominants le temps qu’il aura fallu pour concrétiser le segment aval de la filière nucléaire on a tout le temps devant nous pour développer les pistes explorées. On n’a pas construit des centrales nucléaires pendant 40 ans sans la certitude de maîtriser la partie finale du cycle ? Et on aurait pas le droit de lancer des filières qui dans 20/30 ans nous poseraient des problèmes si on ne maîtrise pas le stockage à grande échelle ? Des pistes il y en a en pagaille. Personne ne sait lesquelles seront les plus faciles à transposer à grande échelle et à quel coût, voilà tout.

Dan1

Le stockage est l’un si ce n’est “le problème” des EnR. Nous n’avons jamais manqué de scénarios plus ou moins optimistes, mais nous manquons d’ingénieurs pour mettre en pratique ce que les scénarios promettent. Prenons le cas du scénario “révolution énergétique” de Greenpeace en 2008 : Pour l’Europe, allons directement à la page 197/212. Nous pouvons comparer la situation actuelle (2010) et 40 ans plus tard en 2050. Nous avons une diminution de la production qui passe de 2 960 TWh à 2 439 TWh. Comment produit-on ? Essentiellement avec deux sources EnR intermittentes et aléatoires : l’éolien et le photovoltaïque. Donc en 2050, nous aurions 333,3 GW d’éolien et 356,5 GW de PV qui produiraient 1 450 TWh/an. Cela veut dire 690 GW de centrales électriques non commandables (sauf pour leur interdire de produire). Cela est à rapprocher de la courbe de charge européenne actuelle : Je reprends un extrait de commentaire : “A propos de DESERTEC, quelqu’un disait que l’UE pourrait fonctionner à 70 % avec de l’éolien. ceci est une vaste plaisanterie que même Greenpeace n’imagine pas dans son scénario révolution énergétique version 2008. 70% d’éolien reviendrait à produire 2353 TWh / 3362 (chiffre de 2007). Avec un facteur de charge moyen de 25 %, il faudrait alors une puissance totale installée de 1 074 GW ! Or, cela poserait inévitablement un problème de surproduction, en l’absence de système de stockage de masse de longue durée (supérieure au mois), car la puissance maximale appelée dans l’UCTE en 2007 a été de 411 GW le 19 décembre 2007 et le minimum a été de 205 GW le 15 août 2007. Notons qu’actuellement, la puissance totale installée dans l’UCTE est de 750 GW. Question : que ferait-on de la production éolienne quand elle dépasserait 40 % de la puissance nominale installée au pire de l’hiver et 20 % en été ?? Proposition : promouvoir à fond le chauffage électrique et la climatisation !! Pour l’europe, Greenpeace propose 1 040 TWh/an en 2050 produits à partir de 333 GW installés. L’éolien ferait alors 42,6 % de la production d’électricité puisque Greenpeace estime qu’elle serait de 2 439 TWh en 2050 (voir en appendice page 197). Pour que les 1 040 TWH éoliens fasse 70 % du total, il faudrait que la production soit ramenée à 1 485 TWh/an soit une réduction de 1 877 TWh entre 2007 et 2050 (- soit une réduction de 56 %).” fin de citation. On voit bien que les EnR en masse posent problème lorsqu’elles sont déphasées par rapport au besoin, voire largement excédentaires. Dans le scénario de Greenpeace, il va y avoir un sérieux problème en été (15 août) ! Imaginons que le PV soit à 80 % (285 GW) et que l’éolien soit à 70 % (233 GW). Nous aurions donc 518 GW disponibles. Le hic c’est que si on est au creux de la courbe de charge (205 GW)… que fait-on de tout ces GW ?? Maintenant, prenons un soir d’hiver avec 0 GW de PV et 20 % d’éolien (66 GW). Comment alimente-t-on l’Europe qui a besoin de 411 GW ?? La réponse n’est pas simple car, même s’il y a au total une capacité de production de 964 GW, on ne dispose que de 275 GW hors éolien et PV. Donc, dans cette configuration et en imaginant que tous les autres moyens sont à fond (irréaliste), on obtient 66 + 275 = 341 GW et le système s’effondre. Il va en falloir des STEP pour lisser la production sur une année entière. c’est François Lempérière qui va être content !

marcob12

Je n’ai jamais jugé que les écrits de “greenpeace” constituaient une référence en matière scientifique ou de jugement pondéré. Des gens qui veulent décarboniser la planète sans le nucléaire et avec le charbon oscillent manifestement entre l’idéologie et la névrose. Maintenant il y a effectivement un scénario perfectible de Czisch (la vaste plaisanterie dont parle “Dan 1”) qui envisage que 70% de l’électricité consommée en europe viennent de l’éolien. Surprise… En le lisant on voit bien que quand il superpose les régimes de vent européens et nord-africains (en opposition de phase quasiment) il a un peu compris d’où venait le problème et trouve une solution dans un super-réseau transcontinental intégrant quelques pays d’afrique du nord. Se limiter à la sphère communautaire (du nord des pays nordiques à l’islande, ouest de l’angleterre, puis méditerranée et pays baltes) poserait bien sûr des problèmes additionnels ne pouvant se résoudre que par des moyens de stockage massif de l’électricité. Czisch dit qu’on peut (via interconnexions) avoir en base accès à 170 Twh de stockage hydraulique. En 2010 il n’y a aucune “balle magique” mais la nécessité impérieuse est pour le futur (échéance 20 ans). Une piste est par ex de développer une importante filière biogaz intégrant gestion des déchets organiques, cultures énergétiques, etc… Pour l’échelle les allemands en sont à 10 Twh/an et ont un potentiel bien supérieur. Le nôtre est meilleur encore. Le gaz se stocke et se distribue  dans les infrastructures existantes. Si vous récupérez tout ou partie du CO2 émis par les centrales (ou PAC, plus réactives) qui le brûlent, vous le combinez (réaction de Sabatier par ex) avec  de l’hydrogène issus d’électrolyses à haut rendement (qui pompent les excédents éoliens par ex) et vous refaites du méthane. Ce mécanisme n’a pas à satisfaire 100% des besoins de stockage car on sait qu’il y en aura sans doute plusieurs. On a juste à vérifier qu’on valorise au mieux les excédents éoliens et les rendements du cycle complet et le coût bien sûr. Difficile de détailler en trois mots, mais on a 20 ans pour trouver les bonnes formules. Sadoway et son “Electroville” l’a peut-être.

Sicetaitsimple

Je me suis peut-être mal exprimé, ou vou n’avez pas bien lu, mais c’est l’hydraulique, que je présente comme un stockage existant et massif… Integrer des renouvelables dans un système bien interconnecté, c’est d’abord déplacer de la production hydraulique d’un moment à un autre moment. Les Suisses l’ont bien compris, ils font ça depuis des années .

Dan1

Pour pamina : Concernant la publicité pour le photovoltaïque, j’avais déjà évoqué une annonce qui me paraissait “honnête” : Lien donné dans l’article : Voici ce que j’en concluais : “Pour les subventions, le problème est simple : tout le monde en veut pour soi, mais tout le monde critique quand on en donne au voisin. Dans certains secteur, le jeu consiste à capter le maximum de subventions et maintenir les prix hauts. D’ailleurs certains l’ont bien compris dans le photovoltaïque, jugez plutôt : … .php?m=ina Maintenant, la publicité c’est direct : Le PV c’est d’abord : “Vous touchez des revenus réguliers en vendant de l’électricité à EDF, 6 fois plus chère que celle que vous achetez” et “vous mettez en valeur votre bien immobilier”. Acessoirement :”vous agissez concrètement pour l’environnement en produisant de l’énergie propre” Au moins, c’est clair, le PV c’est d’abord de la finance et ensuite de l’écologie… halte à l’hypocrisie !” Fin de citation. N’est-ce pas une publicité de cette société dont vous parlez ? Le PV actuellement, c’est 1 Euros le Wc dans la presse et 10 Euros le Wc ou plus via les vendeurs qui harcèlent le client (j’ai déjà eu des dizaines, centaines de propositions depuis 2 à 3 ans). en plus certains ne savent pas ce qu’ils vendent, mais tous savent faire des plans de financement ! Enfin dans le PV, on ne peut pas dire qu’on ne privilégie pas la recherche en France, car j’ai la preuve que de nombreuses société investissent énormément dans la recherche… … des clients !

marcob12

@ Sicetaitsimple J’ai parcouru l’étude que vous citez plus haut. Ce qui est toujours attristant est qu’on ne voit pas à quel point le choix du modèle énergétique impacte tous les aspects de la vie. Par ex le “joujou” dont parle l’article n’a aucune chance de diminuer la quantité de CO2 dans l’atmosphère (il ne peut que réduire les émissions, or nous allons “peaker” à un niveau probablement fort élevé si nous continuons nos conneries). Toutes nos sources renouvelables actuelles ont le même défaut que le nucléaire qui est de se limiter à diminuer nos émissions. Or des émissions il y en  aura encore chez nous, il y aura celles des émergeants, et il y a tout ce que nous avons balancé dans l’air et que la nature ne peut faire disparaître seule en un temps court (décennies). D’où le recours à nos amis les végétaux pour pomper du CO2, donner de l’énergie en brûlant le méthane issus de la fermentation anaérobie. Non seulement on pense que l’europe peut produire en biogaz l’équivalent de sa consommation actuelle de gaz, mais  on peut récupérer le CO2 soit pour le recycler en méthane (via H2 fournis par excédents éoliens), en matière organique (via algues par ex et rebelotte) et faire aussi du CCS. Non seulement on règle notre problème de déchets organiques, on règle le problème du transport de la biomasse (c’est le gaz qui circule dans les tuyaux) on a un agent de régulation de l’intermittence, un moyen de stockage chimique d’électricité potentielle, on fabrique une bonne part des engrais agricoles (le reliquat solide de fermentation) en chargeant le sol en carbone et surtout on pompedu CO2 pour le faire disparaître de l’atmosphère (une source de contre-émissions ce qu’aucune source d’énergie connue ne sait faire) au lieu de l’extraire du sol (fossiles) pour l’y remettre en partie ensuite. A noter aussi qu’on sait faire la “gazéification de la biomasse” qui peut permettre de transformer du bois en méthane (via H2 encore) et que via CH4 on a potentiellement toute la chimie des plastiques derrière. On a des tas de cycles à boucler si on veut survivre à long terme. Et sans cette filière, je ne vois pas trop où nous allons. On peut réduire nos émissions de plus de 100%. J’ignore s’il faut le faire, mais on devrait s’y préparer. C’est là que devrait être la recherche dont parle Pamina.

Dan1

“Par ex le “joujou” dont parle l’article n’a aucune chance de diminuer la quantité de CO2 dans l’atmosphère”; je ne sais pas ce que fera ce “joujou”, mais on peut déjà dire ce que ses ancêtres ont fait : En France, notre parc électronucléaire de 58 réacteurs à déjà produit 10 000 TWh sans émission de CO2 et il va en produire encore au moins autant si ce n’est plus. c’est très concret. Si on avait produit la même quantité d’électricité avec du charbon, il y aurait 10 milliard de tonnes de CO2 en plus dans l’atmosphère… toujours ça de moins à pomper. Le père ou grand père d’ASTRID : Phénix a produit 28 TWh en 35 ans, alors que ce n’était pas un réacteur industriel : Maintenant, on vient nous dire : Le problème ce n’est pas la diminution des émissions mais c’est “le pompage du CO2”. Le nucléaire serait maintenant coupable de n’être pas capable de réduire le CO2 déjà émis par d’autres filières ! Et on va inventer quoi encore ? Commençons déjà par réduire les émissions… en Europe et ailleurs. Pour la production électrique et chaque année, il y a plus d’un milliard de tonnes de CO2 à gagner en Europe et une dizaine de milliards de tonnes pour le monde. Pour la France ce sera seulement 24 millions de tonnes. A noter, que deux centrales électriques allemandes émettent chacune plus que ce que la France émet avec ces 19 centrales thermiques dédiées : – Nideraussem (Bergheim) = 27,6 millions de tonnes, – Jänschwalde = 24,9 millions de tonnes Si en plus, on invente une gigantesque pompe à CO2, ce sera un bénéfice supplémentaire et elle ne sera pas au chômage si on laisse ces centrales émettre tranquillement ce qu’elles font actuellement.

marcob12

Je dis simplement que si ce “machin” se vend aussi bien que l’EPR il n’a que peu de chance de faire beaucoup bouger les émissions de CO2 chez nous (a fortiori ailleurs) et que maîtriser une filière à “contre-émissions” est un plus en complément des filières peu émissives (nucléaire actuel et renouvelables divers). Si personne (peu s’en faut) ne veut de nos réacteurs il doit bien y avoir une raison, peut-être même plusieurs. Je vous laisse juge.

Jerom57

POURQUOI S’acharne-ton a l’adapater la puissance roduite a la consommée alors qu’il serait nettement moins onéreux de faire l’inverse avec les compteurs intellegent surtout avec tous les chauffages electriques francais et autre frigo congelateur ?

christian

Pour un article qui s’intitule focus, la discussion a abordé tous les thèmes d’Enerzine avant, enfin !, d’arriver à ce point important : quel choix de filière de 4ème génération ? Le RNR sodium (ou même gaz), c’est du franco-français : il s’agit -c’est dit dans le texte !- d’exploiter les 250 000 tonnes d’uranium 238  fertile que nous stockons. Mais Marcob12 nous déclare qu’il faudrait le vendre, ce réacteur futur. A qui ? A ceux qui justement n’ont pas de stock d’U8. L’Inde ? La Chine ? Exploiter du thorium par exemple ? Ca serait le bon marketing !  Alors, la France seule de la recherche-développement pour eux ? Pour leur vendre un produit dont nous n’aurions nous même pas besoin ? Avec nos sous de contribuables ? Sommes nous philanthropes à ce point ? Est-ce le rôle du CEA d’être philanthrope ?

A marcob12

mais après tout, il n’est pas interdit de réfléchir. Ne jetons en premier lieu pas le le bébé avec l’eau du bain, que le CEA recoive un pactole pour le développement d’un prototype RNR alors qu’EDF est en train de démanteler Super-Phenix n’est pas le moindre des paradoxes, mais bon.. On a les hommes politiques qu’on mérite, c’est comme ça..Je pense quand même que vous reconnaitrez que la surgénération est un des moyens quasi inépuisable de produire de l’énergie, avec bien sûr un certain nombre de problèmes liés, comme toute autre filière. Concernant le biogaz, je n’ai pas beaucoup d’éléments mais je ne pense pas que la ressource soit aussi importante que vous ne semblez l’indiquer( en dehors des ressources “fatales” que sont les décharges ou les stations d’épuration). Quant à la gazéification, je ne pense pas mais j’ai peut-être tord qu’elle produise du méthane, et je ne pense pas non plus qu’elle soit réellement compétitive face à la transformation directe en chaleur voire en electricité. Enfin, effectivement biomasse dans des centrales “classiques” associé à du captage/stockage CO2 devrait permettre de “nettoyer” l’air du CO2 (carbon negative), mais là ça va vraiment être très très cher et je pense que coté renouvelables l’éolien d’abord et le solaire plus tard sont à privilégier dans un premier temps ( disons dans les 20 ou 30 prochaines années…). C’est mon coté écossais, ou auvergnat, comme vous voulez.. Tout est possible, mais si on commencait par ce qui est le plus efficace pour un certain coût…

Maurice.arnaud

Excellent article d’Enerzine que ce focus sur le réacteur 4 G; ça fait plaisir à lire. Je suis bien d’accord avec vous car étant donné que: -Avec la technologie des réacteurs à neutrons rapides, les seuls stocks français d’uranium issus de ces opérations d’enrichissement et de retraitement, qui s’élèvent aujourd’hui à 250 000 tonnes (Chiffre de fin 2007, issu de l’Inventaire National de l’Andra, édition 2009), sont a priori suffisants pour alimenter une production nucléaire au niveau actuel pendant 5000 ans. Il serait,en effet,totalement impensable que la France ne réalise pas et n’utilise pas cette filière(RNR) quatrième génération;qui lui assure 5000 ans de production nucléaire au niveau actuel de sa consommation avec les 250 000 tonnes nationales de matières fissiles.Et de plus résoud les problèmes d’être en mesure de brûler une part déterminante des éléments radioactifs à vie longue qui composent les déchets, les actinides mineurs (américium, neptunium, curium…).Et qui limiteraient les déchets ultimes alors aux produits de fission (soit actuellement 4% du combustible usé). Lesquels débarrassés des actinides mineurs, seraient plus aisément stockables et retrouveraient le niveau de radioactivité de l’uranium naturel non plus au bout de plusieurs dizaine de milliers d’années, mais au bout de 300 ans environ. Donc,oui,la filière 4G en France et ses réacteurs RNR,a un grand avenir,n’en déplaise à tous ses détracteurs.Même si les Enr auront une place importante à ses cotés.

Maurice.arnaud

“avec les 250 000 tonnes nationales de matières fissiles”: Disons plutot 250 000 tonnes nationales de matières FERTILES pour les RNRs(la 4G) et transformables par eux en matière FISSILE pour produire l’énergie.

marcob12

Quel monde formidable ! Un bon siècle avant  la raréfaction de la ressource en U235 on prépare l’avenir (les prochains 5000 ans). Que ne l’a t’on fait pour les énergies fossiles ou le “peak-oil”… Connaissant un peu le monde réel cette anticipation est pour le moins suspecte. On nous dit en substance que c’est 5000 ans d’électricité garantie (sauf erreur le soleil c’est 5 milliards d’années garanties). On nous dit que le réacteur est pour nous et pas destiné aux autres. Merveilleux : cette génération remplacerait l’actuelle avec un gain en émissions de CO2 pour nous marginal et quand aux autres s’ils veulent diminuer leurs émissions, qu’ils se dém… On ne doit pas vivre sur la même planète et quand eux vont vers les 600ppm, nous ça va… Je suis optimiste : ils vont se démerder, probablement avec des millers de GW d’éoliennes et de solaire (et de nucléaire) que d’autres que nous aurons vendues et fabriquées plus les outils de régulation du réseau (stockage de masse, etc) dont nous n’aurons aucun besoin au niveau national et sans marché intérieur, que nos entreprises se dém.. On connait les avantages de l’électronucléaire. Ses fans, nombreux ici nous en ont vantés les louanges. On peut en ajouter quelques-uns : s’il n’y avait eu aucune injonction européenne, on aurait deux éoliennes chez nous et 3,5m2 de panneaux solaires sur un coin de toiture. Je plaisante à peine. Les économies d’énergie, le biogaz, la biomasse ? A quoi ça sert avec l’électronucléaire ? Sa présence (hypermajoritaire) asphyxie toute possibilité d’évolution des autres filières. A quoi sert l’EPR censé brûler 100% de MOX et durer 60 à 80 ans si dans 20 ans on a “beaucoup mieux” à se mettre sous la dent ? On a construit un proto pour en faire quelques unités avant de le balancer ? Manifestement le CEA voulait son “joujou” et il va l’avoir. Curieusement après avoir produit 10 000 Twh d’électronucléaire (Dan 1), la France doit “emprunter” (on hallucine) 650 M€. Et le profits générés par la vente de ces kwh, ils ont été aspirés par le même trou noir qui a pompé la “taxe-carbone” sur les carburants  ? Quand on ne se paie pas notre tête, je gage que ce doit être simplement un oubli momentané… Ceci dit je comprends que ça puisse en faire rêver quelques-uns.

Sicetaitsimple

Et moi alors? Pas cité au tableau d’honneur de la Gen4, malgré ce que j’ai dit ci-dessus (et que j’ai dit bien antérieurement)?

Maurice.arnaud

Bonsoir Sicetaitsimple. Le post de:Aujourd’hui 18:05:10 .Avec entre autre l’extrait: “…Je pense quand même que vous reconnaitrez que la surgénération est un des moyens quasi inépuisable de produire de l’énergie, avec bien sûr un certain nombre de problèmes liés, comme toute autre filière…” serait donc de vous ?? N’oubliez pas que vous avez mis pour pseudo,non pas “Sicetaitsimple “,mais “A marcob12″Aujourd’hui 18:05:10.Alors évidemment ça prête à incertitude quand à l’identité du pseudo. Sinon je souscris;le post est intéressant et de plus l’extrait :”…effectivement biomasse dans des centrales “classiques” associé à du captage/stockage CO2 devrait permettre de “nettoyer” l’air du CO2 (carbon negative), mais là ça va vraiment être très très cher…”;je souscris encore. J’ajoute(pour préciser) à propos de la réaction de Sabatier dont parle Marcob12 dans son post d’hier 10:04:25 “…Si vous récupérez tout ou partie du CO2 émis par les centrales (ou PAC, plus réactives) qui le brûlent, vous le combinez (réaction de SABATIER par ex) avec de l’hydrogène issus d’électrolyses à haut rendement (qui pompent les excédents éoliens par ex) et vous refaites du méthane.”. -Eh bien cette réaction de Sabatier se fait à haute pression et haute température(sur catalyseur de nickel ou de ruthénium et alumine)et consomme donc beaucoup d’énergie.Pas évident sur le plan des coûts énergétiques et financiers.Je pense aussi que là encore, ça va vraiment être très très cher…”. Cordialement.Bonsoir.

Sicetaitsimple

Effectivement, petite erreur, mais c’était bien moi. Bon, je suis preneur d’un papier qui donne des chiffres sérieux sur cette réaction de Sabatier (et son rendemant). Merci d’avoir deviné!

marcob12

Attention à Wikipédia. Toujours à prendre avec pincettes. C’est la réaction étudiée par la NASA pour fabriquer des ergols sur Mars (méthane et oxygène) à partir du CO2 de l’air. Elle semble fonctionner idéalement à 1 bar et 300° mais étant fortement exothermique ne nécessite qu’un allumage thermique et fournit ensuite la chaleur dont elle a besoin (il faut d’ailleurs évacuer l’excédent de chaleur pour avoir un rendement de conversion proche de 100%). Produits de la réaction méthane et eau. Pour la cherté de la CCS sur biomasse cela dépend du coût de la biomasse, des crédits carbone par tonne de CO2 évitée (on séquestre 1t de CO2 par Mwh.

Maurice.arnaud

Merci pour vos précisions et liens sur la réaction de Sabatier. A noter que l’hydrogène nécéssaire à cette réaction peut aussi parfaitement provenir,entre autres,si on le veut,du nucléaire,que ce soit par électrolyse de l’eau ou par décomposition thermocatalytique de l’eau dans les futurs réacteurs nucléaires dédiés à cette usage et étudiés actuellement par le CEA.

Maurice.arnaud

Concernant l’électrolyse de l’eau pour l’usage de l’hydrogène dans la réaction de Sabatier (ou ailleurs).Les surplus électriques que peut dégager l’électronucléaire à certains moments de l’année seraient déjà utilisables si nous avions mis des réacteurs de Sabatier en fonction de nos jours,pour produire et stocker du méthane(stockage d’énergie qui serait donc réalisable actuellement si on voulait;pour le récupérer aux pointes de conso,(comme pour les step déjà en usage)).

Maurice.arnaud

Citation: “On nous dit en substance que c’est 5000 ans d’électricité garantie (sauf erreur le soleil c’est 5 milliards d’années garanties).” . Fin de citation. Oui mais,c’est 5000 ans d’énergie(le nucléaire) à haute densité de puissance(le soleil c’est 5 milliards d’années garanties à basse densité de puissance comparé au nucléaire).De plus,Solaire et Nucléaire ne s’opposeront pas .ILs se complèteront très bien. La France mais aussi d’autres pays sont assis(chacun) sur des centaines de millers de tonnes de matières fertiles transformables en matières fissiles,représentant pour chacun des millénaires d’énergie électrique et thermique. En plus,ça résoud les problèmes d’être en mesure de brûler une part déterminante des éléments radioactifs à vie longue qui composent les déchets, les actinides mineurs (américium, neptunium, curium…).Et qui limiteraient les déchets ultimes alors aux produits de fission (soit actuellement 4% du combustible usé). Lesquels débarrassés des actinides mineurs, seraient plus aisément stockables et retrouveraient le niveau de radioactivité de l’uranium naturel non plus au bout de plusieurs dizaine de milliers d’années, mais au bout de 300 ans environ. Il est absolument impensable d’imaginer que les pays en question vont renoncer à quelque chose d’aussi énorme,d’aussi important.

Maurice.arnaud

citation: “A quoi sert l’EPR censé brûler 100% de MOX et durer 60 à 80 ans si dans 20 ans on a “beaucoup mieux” à se mettre sous la dent ?” Fin de citation. Dans 20 ans,on aura fait la démonstration et aquis la technologie 4 G(industriellement parlant) qui fait que l’on pourra progressivement tout au long de ce siècle(voir même au delà si on le juge nécéssaire)substituer la 4G à la 3G.L’EPR(et d’autres 3G dans d’autres pays) auront leur part de production le long de ce siècle(en France tout comme ceux exportés) et les réacteurs 4 G prendront très progressivement la relève entre 2045 et 2100(voir au delà,au besoin,si les ressources d’uranium se révélaient moins rare en deuxième partie de ce siècle, économiquement parlant,que supposé actuellement),tant de l’EPR que des autres réacteurs 3 G. La 4G n’expulsera pas brusquement la 3G.Il y aura présence en parallèle des 2 générations puis remplacement progressif et sans conflit de la 3G par la 4G.

christian

Cher Marcob12, Je crois que vous avez mal interprété mes propos. Je dis juste que le CEA a une vision un peu plus franco-française des scénarios, et c’est son rôle, comme cela l’a toujours été d’être “nationaliste” au sens de G. Hecht. D’autres acteurs ont une vision plus européenne, voire mondiale : – Areva qui voudrait exporter et vendre plus de services – EDF qui veut exporter, et s’implanter à l’étranger – le CNRS, philanthropique par sa culture, et qui a assumé jusqu’ici -contre vents et marées- de ne pas faire que des choses immédiatement utile pour la Nation. – la commission Européenne, et Euratom. Je n’ai pas dit qu’il ne faut pas se préoccuper des pays nouvellement développés. Il est juste compréhensible, et de bonne économie, que le CEA pousse le RNR-sodium puis le RNR-gaz, que les programmes européens soient plutôt consacrés aux transmuteurs, entre autres, et que le CNRS pousse un peu plus le MSFR (réacteur surgénérateur en spectre rapide alimenté en U, Pu ou Th sous forme de sels fondus, 6ème concept retenu par le forum GenIV). Ceci dit, tous travaillent sur tout et ensemble, l’essentiel des problèmes étant communs, et se concernant la tenue des matériaux…

marcob12

Assez d’accord avec ce que vous écrivez (christian et Maurice.Arnaud). Désolé pour les hors-sujets dont j’ai été la cause. Je laisse pour ceux que ça intéresse un complément à ce que j’ai dit ici (pour éviter de trop polluer ce fil.

Sicetaitsimple

C’est de temps en temps rassurant….Tout ceux qui ont participé pensent que la Gen4, en cours de déconstuction à Creys-Malville, peut avoir un avenir…. Bon, le plus compliqué, ça va être de retrouver les plans … ( de Creys…)! Cordialement à tous..

Sicetaitsimple

Bon, vous admettrez avec moi que la réaction de Sabatier, certainement très utile pour vivre sur Mars, n’est pas aujourd’hui le meilleur moyen de résoudre les pb d’énergie sur terre au meilleur coût….

marcob12

Techniquement cela marcherait. L’argument économique vaut en comptabilité autiste (où on considère que les flux linéaires, de la mine à la décharge en passant par la consommation, sont la meilleure formule sur le plan économique (sinon soutenables dans la durée), mais si on intègre les multiples sources de revenus avec un prix substantiel pour les émissions de CO2, c’est déjà plus réaliste. A noter que la “Gen4” est encore dans un schéma de flux linéaire, aucune boucle avec une source extérieure “perpétuelle” (genre soleil) couvrant les pertes inévitables du cycle. L’existence d’un réseau THT qui permet de vidanger nos excédents sur les voisins et de pomper du jus quand on en manque rend improbable un tel schéma. A noter que personne ne semble savoir avec une relative précision quel est l’EROI (retour sur investissement énergétique) de la filière nucléaire actuelle (il semble faible) et celui de la “Gen4” dépendra de l’espérance de vie de ces structures et de leur fiabilité. “Superphoenix” ne fut à cet égard pas génial. Tant de choses sur le papier ont l’air magnifique (5000 ans, pensez !…) et à l’épreuve du réel partent en vrille sévère. Nous verrons.

Dan1

1er point : l’influence du prix du CO2 “mais si on intègre les multiples sources de revenus avec un prix substantiel pour les émissions de CO2, c’est déjà plus réaliste”. Oui, si on fait payer le vrai prix aux émetteurs de CO2 et autres polluants (externalités), certaines filières EnR deviennent compétitives. Sauf que le nucléaire qui est déjà compétitif (et qui payent déjà la majorité de ses externalités), devient encore plus compétitif. En revanche, le charbon devient hors de prix. Avec une grosse taxe carbone, on aura nucléaire + EnR et on ferme les centrales à charbon. Dans ce scénario, il faut que l’Allemagne trouve 300 TWh/an soit 50 % de sa production (on laisse le gaz) et la pologne n’a plus que 5 % de sa production électrique ! Conclusion : on devrait vraiment essayer une vraie taxe carbone à 100 Euros la tonne. Pour l’Allemagne il en coûterait environ 30 milliards d’Euros par an pour 360 TWh thermiques qui émettent environ 300 millions de tonnes de CO2. Répartis sur l’ensemble de la production (600 TWh), il en coûterait donc 50 Euros par MWh. Grosso modo, le prix de l’électricité (produite) doublerait. Bon, ça doit être supportable, mais cela pourrait influer “légèrement” sur la compétitivité de l’industrie allemande qui serait peut être moins exportatrice ? Dans cette hypothèse, nous pourrions voir les allemands s’interroger très rapidement sur le bien fondé de la loi qui veut limiter la durée des centrale nucléaires en service ! D’ailleurs ils doivent déjà y réfléchir… en plus du développement à marche forcée des EnR. “A noter que personne ne semble savoir avec une relative précision quel est l’EROI (retour sur investissement énergétique) de la filière nucléaire actuelle” Ah bon ? Pourtant, nous en avons déjà abondamment parlé et voilà encore une référence avec des cas précis :

marcob12

Assez dubitatif. J’étais un peu resté sur l’impression que les études sur l’EROI de la filière nucléaire ressemblaient à une auberge espagnole. En témoigne le graphique sur cette page et on cite souvent un rapport entre 10 et 15/1. Difficile de prendre au pied de la lettre un matériau fournis par la filière elle-même (rien ne les empêche de citer les études favorable, le “cherry picking” cher à cheylia) et je suis d’autant plus songeur que l’EROI pour l’éolien sur le lien que vous donnez semble aussi grandement surestimé (on le donne plutôt vers 20/1). Une chose est certaine : on l’améliore substantiellement avec l’ultracentrifugation (pas photo) et avec la surgénération on part en principe au-delà de 100. Les études d’EROI (ou d’EROEI) sont tellement cruciales qu’on devrait pouvoir les financer avec de l’argent public pour un minimum d’impartialité. Pas sûr que ce soit le cas (concerne toutes les filières de toute façon).

Sicetaitsimple

comptabilité autiste…Avant de dire ça, répondez à mon post du 18/04 à 21h32 sur cette réaction et son rendement….On me reproche parfois de me projeter en 2030 ou 2050, évitons de nous projeter en 2200… Et évitons de parler de façon compliquée ( flux linéaires etc..) de quelque chose qui est au bout du compte assez simple , et a peu près techniquement maitrisé depuis quelques dizaines d’années… Cordialement.

marcob12

Il me semblait avoir répondu à la question en disant que la conversion chimique du CO2 en méthane approche les 100% (98% observés) et comme la réaction est fortement exothermique il suffit d’un apport initial de chaleur et d’évacuer l’excédent pour qu’elle s’auto-entretienne (passage simple sur catalyseur). L’électrolyseur étant à portée de la centrale à gaz (dans mon schéma), l’apport de chaleur peut venir d’elle. Cette réaction est manifestement étudiée pour des applications en sous-marins, pour la station spatiale (j’ignore si une unité est déjà à bord) et pour tous les problèmes de recyclage en milieux clos du CO2 (voir les soucis de Biosphere par ex). Si vous pensez analyse de cycle complet, ce champ est trop récent à ma connaissance pour avoir été étudié sous cet aspect.

Sicetaitsimple

Oui, bof…. A minima dans l’exemple de la turbine à gaz dont le schéma apparait dans le lien, ne serait-il pas plus simple de bruler l’hydrogène directement dans la turbine? Ca me semble totalement réservé à des niches (stations, sous-marins pourquoi pas), mais n’a de mon point de vue aucun sens dans le monde “normal”.Si on a de l’hydrogène (quelque soit son mode de production), le mieux est de l’utiliser directement.

marcob12

Par définition H2 sera produit lors des excédents importants de production électrique. On ne peut donc le brûler de suite en centrales ou PAC. Contrairement au méthane on ne peut l’injecter dans un réseau de transport, ni le stocker en réservoir souterrain, quand à le brûler en centrale, il faudrait les modifier (canalisations, brûleurs).Il faut tout inventer ce qui majorera les coûts (on ne parle pas de quelques kg de H2 à stocker). Il est bien plus facile de stocker le CO2 et de convertir le H2 quand il apparaît en injectant le méthane produit dans le réseau. On a toute l’infrastructure pour gérer le méthane et comme la réaction de Sabatier semble peu coûteuse en énergie et valorise près de100% du H2 . Par ailleurs pour le stockage inter-saison le méthane semble une voie royale. Le vrai facteur limitant serait la production de biomasse, mais comme elle peut ne couvrir que les pertes (à la récupération du CO2, sortie de centrale ) les ordres de grandeur (de production possible)  semblent bien au-dessus de ce qu’il faudrait pour lisser en continue la courbe de production et la faire coller à celle de la consommation. Je dis qu’on est loin d’avoir exploré toutes les pistes et que quand on dit que les renouvelables ne “peuvent faire l’affaire” (décalage production/consommation, intermittence, besoins importants en facteurs de lissage et stockage massif de l’électricité, on oublie des pistes à explorer). On serait capable de construire de tels montres (et ITER) et incapables d’expérimenter une filière comme celle que je décris ? En France avec certitude. Ailleurs, nous verrons.

maxxxx

Et je rejoins Sicetaitsimple : Je ne veux pas trop m’avancer concernant la réaction de Sabatier étant donné que je n’en avais même pas entendu parler avant qu’elle soit évoquée sur ce fil. Cela dit, je pense que le stockage/destockage de H2 gazeux a pour lui l’avantage de la simplicité. L’ajout d’une transformation intermédiaire ne peut que nuire au rendement global et contribue au coût financier du système (de combien ? …ça reste à déterminer). Par ailleurs, la transformation en pile à combustible est certainement plus avantageuse qu’en turbine. Petit calcul de coin de table pour un cycle “Electricité -> stockage de masse -> Electricité” : 1) Electrolyse + Sabatier -> stockage du CH4 -> Turbine à gaz + alternateur La turbine à gaz plafonne autour de 55% de rendement (~ 60% sur PCI), même avec une turbine “high-tech” en cycle combiné. Rendement qu’il faut encore multiplier par le rendement de la réaction sabatier (??) et de l’électrolyse (le théorique est de 100%, je ne sais pas exactement combien on atteind en pratique… vers 60-70% j’imagine ?) On arrive à un ordre de 30% de rendement global. (de l’électricité à l’électricité, en prenant un rendement Sabatier assez haut ~80% ) 2) Electrolyse -> stockage du H2 -> Pile à combustible La pile à combustible (H2) n’est elle pas limitée par le rendement de Carnot. Pour l’instant on vise 60% (sur PCS), mais la marge de progression est bien plus grande que pour un système thermodynamique. À ajouter à nouveau : le rendement de l’électrolyse (idem – 70%) + la conso. d’énergie à la compression (avis aux thermodynamiciens volontaires pour faire le calcul 😉 ) On tourne ici autour de 40% de rendement global. Déjà un peu supérieur donc… et avec une marge de progression intéressante (à la fois niveau électrolyseur et Pile) La pile à combustible présente en bonus l’avantage d’une meilleure tenue du rendement à charge partielle (idéal pour équilibrage) et la possibilité de faire de plus petites unités décentralisées (1~10 MW) sans sacrifier le rendement ; configuration qui soulagerait le réseau de transport, réduirait ses pertes en ligne et serait plus facilement exploitable en cogénération. Le seul avantage de la première solution est de nécessiter un peu moins d’investissements et d’infrastructures nouvelles. Elle serait intéressante à court terme si on débordait déjà régulièrement et largement d’électricité non controlable (vent/soleil)… ce qui n’est pas le cas ! @marcob12 : Si, si, la France travaille aussi là-dessus. D’ailleurs les vendeurs de vent comme les vendeurs d’atome voient chacun leur intérêt dans une filère hydrogène efficace. Les moyens convergent même si les fins sont très différentes (production éolienne aléatoire “hydrogéno-régulée”  vs. centrales nuc. en pleine charge permanante voire réacteurs dédiés à la production de H2 (cf. projet Génération 4 – Réacteur ANTARES : )). Quelques projets français en cours sur le sujet : PS : Très intéressant ce fil… même si les sujets de conversation oscillent très très largement autour de l’objet initial.

marcob12

C’est gentil de s’intéresser à mes “écart du sujet” mais d’autres semblent penser que ça doit tenir la route. Vous noterez leurs chiffres un peu différent des vôtres. Un autre  papier montre clairement que comme l’oxydation du méthane produit de l’énergie, la réduction du CO2 en produit aussi (prévisible vu son caractère exothermique, me semble-t’il). Seule l’électrolyse en consomme et au vu des chiffres de RCO2 “go johny go, go go go…”

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