Texte sur l’utilisation de l’énergie nucléaire Faut-il considérer l’énergie nucléaire? Travail de science et technologie Présenté à M. Israël Gagnon Par Ayman Lahdili École secondaire de l’Île 11/02/2019 Table des matières Le fonctionnement d’une centrale nucléaire ............................................................................................... 3 Le circuit primaire ..................................................................................................................................... 3 Le circuit secondaire ................................................................................................................................. 3 Le circuit de refroidissement .................................................................................................................... 3 Bibliographie ................................................................................................................................................. 4 Les raisons pour considérer l’énergie nucléaire comme alternative ............................................................ 4 L’environnement ....................................................................................................................................... 4 Bibliographie ................................................................................................................................................. 5 Conclusion ..................................................................................................................................................... 5 5I i Le réchauffement climatique est dû pour une large part à la combustion du gaz, du charbon et du pétrole qui font tourner l’économie mondiale et alimentent nos besoins croissants en électricité. Problème, l’augmentation de la consommation d’électricité dans les années à venir fait craindre une hausse toujours plus importante des émissions de gaz à effet de serre allant à l’encontre des objectifs climatiques. Ainsi, pour arriver à limiter les émissions de GES, il est plus favorable pour l’environnement de considérer l’énergie nucléaire comme alternative. Ce texte traitera le fonctionnement d’une centrale nucléaire et les arguments en lien avec l’environnement. Le fonctionnement d’une centrale nucléaire Le circuit primaire Le circuit primaire est un circuit fermé. Dans les réacteurs se produit la fission des atomes fissiles (des atomes dont le noyau a la capacité de se casser sous l’action d’un neutron), ceci libère une grande quantité d’énergie. Les principaux atomes fissiles sont l’uranium 233, l’uranium 235, le plutonium 239 et le plutonium 241. Seul l’uranium 235 se trouve à l’état naturel. C’est donc le plus souvent lui qui est utilisé comme combustibles. La chaleur crée fait augmenter la température de l’eau qui la fait circuler autour du réacteur, à 320 °C. L'eau est gardée sous pression pour l'empêcher de bouillir. (sfen, 2015) (EDF, 2019) Le circuit secondaire L’eau du circuit primaire transmet sa chaleur à l’eau circulant dans un autre circuit fermé : le circuit secondaire. Cet échange de chaleur se fait dans le générateur de vapeur. Dans ce générateur de vapeur, l'eau chaude du circuit primaire fait augmenter la température du circuit secondaire qui se transforme en vapeur. La pression de cette vapeur fait tourner une turbine qui charrie à son tour un alternateur. Grâce à l'énergie produit par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif. Un transformateur fait élever la tension du courant électrique fournis par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes très haute tension. (EDF, 2019) (IRSN, 2019) Le circuit de refroidissement À la sortit des turbines, la vapeur provenant du circuit secondaire est à nouveau transformée en eau tiède grâce à un condenseur. Pour plus efficacité, il faut d’abord l’à refroidir avant de les redirigés vers 3 les générateurs de vapeur. C’est ça à quoi ça sert les géantes cheminées. Pour faire cela, il faut utiliser de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un fleuve. Ce troisième circuit est appelé circuit de refroidissement. En bord de rivière, l'eau du troisième circuit peut alors être refroidie au contact de l'air circulant dans de grandes tours, appelées aéroréfrigérants. (EDF, 2019) Ce cycle se répète ainsi. Bibliographie INCONNUE, inconnue. Électricité de France. (10 février 2019). Le fonctionnement d’une centrale nucléaire. Adresse URL : https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produirede-l-electricite/le-fonctionnement-d-une-centrale-nucleaire INCONNUE, inconnue. Institue de radioprotection et de sureté nucléaire. (10 février 2019). Le fonctionnement d’un réacteur nucléaire. Adresse URL : https://www.irsn.fr/FR/connaissances/Installations_nucleaires/Les-centralesnucleaires/reacteurs-nucleaires-France/Pages/1-reacteurs-nucleaires-FranceFonctionnement.aspx INCONNUE, inconnue. Société Française d’énergie nucléaire. (10 février 2019). Le fonctionnement d’une centrale nucléaire. Adresse URL : http://www.sfen.org/energie-nucleaire/ca-marche/fonctionnement-centrale-nucleaire Les raisons pour considérer l’énergie nucléaire comme alternative L’environnement Pendant la phase de production d’électricité, les centrales ne produisent pratiquement pas de gaz à effet de serre. Cet aspect est une des grandes raisons pour considérer l’énergie nucléaire. En France, sur l’ensemble du cycle industriel, chaque kilowattheure produit par une centrale nucléaire rejette autant de CO2 que les énergies renouvelables: environ 16g de CO2/kWh. Contre 1 001 g de CO2/kWh pour une centrale à charbon et 496 g de CO2/kWh pour une centrale à gaz. Si on se base sur la France qui est un pays qui 72.3% de son électricité provient de ses centrals nucléaires, ils évitent chaque année 55 000 tonnes de poussière à chaque années, 1,7 million de tonne de dioxyde de soufre et 890 000 tonnes d’oxydes d’azote. De plus, son émission de CO2 (5,5 tCO2/hab./an) inférieure à la moyenne européenne (7,5 tCO2/hab./an). D’après l’ANC (Association Nucléaire Canadienne), l’énergie nucléaire est la 4 principale source d’électricité à faibles émissions de CO2. (Natura science, 2017) (Natura science, 2017) En contrepartie, des déchets radioactifs sont créés par suite de la fission des atomes. Ils sont triés selon leurs niveaux de radioactivité. La SFEN (Société Française d’Énergie Nucléaire) dit que « la règlementation fixe à l’exploitant des seuils à ne pas dépasser de manière à écarter tout risque d’augmentation significative de la radioactivité naturelle de l’environnement. Dans la pratique, les rejets des centrales sont très largement inférieurs aux seuils réglementaires ». (Sfen, 2015) Bibliographie COMBE, Matthieu. Natura Science. (10 février 2019). Comment la France produit-elle son électricité? Adresse URL : http://www.natura-sciences.com/energie/production-electricite-france.html INCONNUE, inconnue. Association nucléaire canadienne. (10 février 2019). Propreté. Adresse URL : https://cna.ca/fr/pourquoi-lenergie-nucleaire/proprete/ ARCOLEO, Alex. Nuclear for Climate. (10 février 2019). Nuclear energie and climate change challengesinfographic. Adresse URL: https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=PrjZc9Jeoqk Conclusion Pour conclure, l’énergie nucléaire est certainement un atout à considérer dans la lutte contre le réchauffement climatique. La fusion nucléaire pourrait tant aussi bien être considérer, principalement grâce à son efficacité incroyable. Certe, cette énergie demeure encore beaucoup plus dure à contrôler bien plus que celles des centrales nucléaires! 5
