14 AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DE L'ÉNERGIE NUCLÉAIRE - ENVIRONNEMENT - 2025

Les avantages et les inconvénients de l'énergie nucléaire sont un débat assez courant dans la société d'aujourd'hui, qui est clairement divisée en deux camps. Certains affirment qu'il s'agit d'une énergie fiable et bon marché, tandis que d'autres mettent en garde contre les catastrophes qui peuvent en entraîner une mauvaise utilisation.

L'énergie nucléaire ou l'énergie atomique est obtenue par le processus de fission nucléaire, qui consiste à bombarder un atome d'uranium avec des neutrons pour qu'il se divise en deux, libérant de grandes quantités de chaleur qui sont ensuite utilisées pour produire de l'électricité.

La première centrale nucléaire a ouvert en 1956 au Royaume-Uni. Selon Castells (2012), en 2000, 487 réacteurs nucléaires produisaient un quart de l'électricité dans le monde. Actuellement, six pays (États-Unis, France, Japon, Allemagne, Russie et Corée du Sud) concentrent près de 75% de la production d'électricité nucléaire (Fernández et González, 2015).

Beaucoup de gens pensent que l'énergie atomique est très dangereuse grâce à des accidents célèbres comme Tchernobyl ou Fukushima. Cependant, il y a ceux qui considèrent ce type d'énergie comme «propre» car il émet très peu de gaz à effet de serre.

avantage

Haute densité d'énergie

L'uranium est l'élément couramment utilisé dans les centrales nucléaires pour produire de l'électricité. Cela a la propriété de stocker d'énormes quantités d'énergie.

Un seul gramme d'uranium équivaut à 18 litres d'essence et un kilo produit à peu près la même énergie que 100 tonnes de charbon (Castells, 2012).

Moins cher que les combustibles fossiles

En principe, le coût de l'uranium semble être beaucoup plus cher que celui du pétrole ou de l'essence, mais si l'on tient compte du fait que seules de petites quantités de cet élément sont nécessaires pour générer des quantités significatives d'énergie, au final le coût devient même inférieur à celle des énergies fossiles.

Disponibilité

Consommation mondiale d'énergie basée sur les informations de Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234.

Une centrale nucléaire a la qualité de fonctionner en permanence, 24 heures sur 24, 365 jours par an, pour fournir de l'électricité à une ville; Ceci est dû au fait que la période de ravitaillement est tous les ans ou 6 mois selon l'usine.

D'autres types d'énergies dépendent d'un approvisionnement constant en combustible (comme les centrales au charbon), ou sont intermittentes et limitées par le climat (comme les sources renouvelables).

Émet moins de gaz à effet de serre que les combustibles fossiles

Consommation mondiale d'énergie nucléaire. Vide nucléaire

L'énergie atomique peut aider les gouvernements à respecter leurs engagements de réduction des émissions de GES. Le processus d'exploitation de la centrale nucléaire n'émet pas de gaz à effet de serre car il ne nécessite pas de combustibles fossiles.

Cependant, les émissions qui se produisent se produisent tout au long du cycle de vie de l'usine; construction, exploitation, extraction et broyage d'uranium et démantèlement de la centrale nucléaire. (Sovacool, 2008).

Parmi les études les plus importantes qui ont été réalisées pour estimer la quantité de CO2 rejetée par l'activité nucléaire, la valeur moyenne est de 66 g d'équivalent CO2 / kWh. Ce qui est une valeur d'émissions plus élevée que les autres ressources renouvelables, mais qui reste inférieure aux émissions générées par les combustibles fossiles (Sovacool, 2008).

Peu d'espace requis

Une centrale nucléaire nécessite peu d'espace par rapport à d'autres types d'activités énergétiques; il ne nécessite qu'une surface relativement petite pour l'installation du recteur et des tours de refroidissement.

Au contraire, les activités d'énergie éolienne et solaire nécessiteraient de grandes surfaces pour produire la même énergie qu'une centrale nucléaire tout au long de sa vie utile.

Génère peu de déchets

Les déchets générés par une centrale nucléaire sont extrêmement dangereux et nocifs pour l'environnement. Cependant, leur quantité est relativement faible si on la compare avec d'autres activités, et des mesures de sécurité adéquates sont utilisées, elles peuvent rester isolées de l'environnement sans représenter aucun risque.

Technologie toujours en développement

Il y a encore de nombreux problèmes à résoudre en matière d'énergie atomique. Cependant, en plus de la fission, il existe un autre processus appelé fusion nucléaire, qui consiste à joindre deux atomes simples pour former un atome lourd.

Le développement de la fusion nucléaire, vise à utiliser deux atomes d'hydrogène pour produire un de l'hélium et générer de l'énergie, c'est la même réaction qui se produit au soleil.

Pour que la fusion nucléaire se produise, des températures très élevées et un système de refroidissement puissant sont nécessaires, ce qui pose de sérieuses difficultés techniques et est donc encore en phase de développement.

Si elle était mise en œuvre, elle impliquerait une source plus propre car elle ne produirait pas de déchets radioactifs et générerait également beaucoup plus d'énergie que celle actuellement produite par la fission de l'uranium.

Désavantages

Centrale nucléaire de Grafenrheinfeld en Allemagne

L'uranium est une ressource non renouvelable

Les données historiques de nombreux pays montrent qu'en moyenne, pas plus de 50 à 70% de l'uranium ne pouvait être extrait dans une mine, car des concentrations d'uranium inférieures à 0,01% ne sont plus viables, car elles nécessitent le traitement d'une plus grande quantité de les roches et l'énergie utilisée est supérieure à ce que la plante pourrait générer. De plus, l'extraction d'uranium a une demi-vie d'extraction de gisement de 10 ± 2 ans (Dittmar, 2013).

Dittmar a proposé un modèle en 2013 pour toutes les mines d'uranium existantes et prévues jusqu'en 2030, dans lequel un pic global d'extraction d'uranium de 58 ± 4 kton est obtenu vers l'année 2015 pour être ensuite réduit à un maximum de 54 ± 5 ​​kton. d'ici 2025 et, jusqu'à un maximum de 41 ± 5 kton vers 2030.

Ce montant ne sera plus suffisant pour alimenter les centrales nucléaires existantes et prévues pour les 10 à 20 prochaines années (Figure 1).

Figure 1. Pic de la production d'uranium dans le monde et comparaison avec d'autres combustibles (Fernández et González, 2015)

Il ne peut pas remplacer les combustibles fossiles

L'énergie nucléaire à elle seule ne représente pas une alternative aux carburants à base de pétrole, de gaz et de charbon, puisque 10 000 centrales nucléaires seront nécessaires pour remplacer les 10 térawatts qui sont générés dans le monde à partir de combustibles fossiles. À titre indicatif, il n'y en a que 486 dans le monde.

La construction d'une centrale nucléaire demande beaucoup de temps et d'argent, cela prend généralement plus de 5 à 10 ans entre le début de la construction et la mise en service, et les retards sont très courants dans toutes les nouvelles centrales (Zimmerman, 1982).

De plus, la période d'exploitation est relativement courte, environ 30 ou 40 ans, et un investissement supplémentaire est nécessaire pour le démantèlement de l'usine.

Dépend des combustibles fossiles

Les processus liés à l'énergie nucléaire dépendent des combustibles fossiles. Le cycle du combustible nucléaire n'implique pas seulement le processus de production d'électricité à la centrale, il comprend également une série d'activités allant de l'exploration et l'exploitation des mines d'uranium au démantèlement et au démantèlement de la centrale nucléaire.

L'extraction d'uranium est mauvaise pour l'environnement

L'extraction d'uranium est une activité très nocive pour l'environnement, car pour obtenir 1 kg d'uranium, il est nécessaire d'enlever plus de 190 000 kg de terre (Fernández et González, 2015).

Aux États-Unis, les ressources en uranium des gisements classiques, où l'uranium est le principal produit, sont estimées à 1 600 000 tonnes de substrat, à partir desquelles 250 000 tonnes d'uranium peuvent être récupérées (Theobald, et al.1972)

L'uranium est extrait à la surface ou sous terre, broyé puis lessivé en acide sulfurique (Fthenakis et Kim, 2007). Les déchets générés contaminent le sol et l'eau du lieu par des éléments radioactifs et contribuent à la dégradation de l'environnement.

L'uranium comporte des risques importants pour la santé des travailleurs qui se consacrent à son extraction. Samet et al.ont conclu en 1984 que l'extraction de l'uranium était un facteur de risque plus élevé de développer un cancer du poumon que le tabagisme.

Résidus très persistants

Lorsqu'une usine met fin à ses activités, il est nécessaire d'entamer le processus de démantèlement pour s'assurer que les utilisations futures du terrain ne présentent pas de risques radiologiques pour la population ou l'environnement.

Le processus de démantèlement comprend trois niveaux et une période d'environ 110 ans est nécessaire pour que le terrain soit exempt de contamination. (Dorado, 2008).

Actuellement, il y a environ 140000 tonnes de déchets radioactifs sans aucun type de surveillance qui ont été déversés entre 1949 et 1982 dans la fosse atlantique, par le Royaume-Uni, la Belgique, les Pays-Bas, la France, la Suisse, la Suède, l'Allemagne et l'Italie (Reinero, 2013, Fernández et González, 2015). Compte tenu du fait que la durée de vie utile de l'uranium est de plusieurs milliers d'années, cela représente un risque pour les générations futures.

Catastrophes nucléaires

Les centrales nucléaires sont construites selon des normes de sécurité strictes et leurs murs sont en béton de plusieurs mètres d'épaisseur pour isoler les matières radioactives de l'extérieur.

Cependant, il n'est pas possible de prétendre qu'ils sont sûrs à 100%. Au fil des ans, il y a eu plusieurs accidents qui, à ce jour, impliquent que l'énergie atomique représente un risque pour la santé et la sécurité de la population.

Le 11 mars 2011, un tremblement de terre a frappé 9 sur l'échelle de Richter sur la côte est du Japon, provoquant un tsunami dévastateur. Cela a causé d'importants dommages à la centrale nucléaire de Fukushima-Daiichi, dont les réacteurs ont été gravement touchés.

Des explosions ultérieures à l'intérieur des réacteurs ont libéré des produits de fission (radionucléides) dans l'atmosphère. Les radionucléides se sont rapidement attachés aux aérosols atmosphériques (Gaffney et al., 2004) et ont ensuite parcouru de grandes distances à travers le monde aux côtés des masses d'air en raison de la grande circulation de l'atmosphère. (Lozano, et al.2011).

De plus, une grande quantité de matières radioactives a été déversée dans l'océan et, à ce jour, l'usine de Fukushima continue de rejeter de l'eau contaminée (300 t / j) (Fernández et González, 2015).

L'accident de Tchernobyl s'est produit le 26 avril 1986, lors d'une évaluation du système de commande électrique de l'usine. La catastrophe a exposé 30 000 personnes vivant à proximité du réacteur à environ 45 rem de rayonnement chacune, soit à peu près le même niveau de rayonnement éprouvé par les survivants de la bombe d'Hiroshima (Zehner, 2012).

Au cours de la période post-accidentelle initiale, les isotopes les plus importants sur le plan biologique libérés étaient les iodes radioactifs, principalement l'iode 131 et d'autres iodures de courte durée (132, 133).

L'absorption d'iode radioactif par l'ingestion d'aliments et d'eau contaminés et par inhalation a entraîné une exposition interne grave à la glande thyroïde des personnes.

Au cours des 4 années qui ont suivi l'accident, les examens médicaux ont détecté des changements substantiels dans l'état fonctionnel de la thyroïde chez les enfants exposés, en particulier ceux de moins de 7 ans (Nikiforov et Gnepp, 1994).

Utilisations de guerre

Selon Fernández et González (2015), il est très difficile de séparer l'industrie nucléaire civile de l'industrie nucléaire militaire puisque les déchets des centrales nucléaires, tels que le plutonium et l'uranium appauvri, sont des matières premières dans la fabrication d'armes nucléaires. Le plutonium est à la base des bombes atomiques, tandis que l'uranium est utilisé dans les projectiles.

La croissance de l'énergie nucléaire a accru la capacité des nations à obtenir de l'uranium pour les armes nucléaires. Il est bien connu que l’un des facteurs qui poussent plusieurs pays sans programme d’énergie nucléaire à manifester leur intérêt pour cette énergie est la raison pour laquelle de tels programmes pourraient les aider à développer des armes nucléaires. (Jacobson et Delucchi, 2011).

Une augmentation mondiale à grande échelle des installations nucléaires peut mettre le monde en danger d'une éventuelle guerre nucléaire ou d'une attaque terroriste. À ce jour, la mise au point ou la tentative de développement d'armes nucléaires dans des pays comme l'Inde, l'Irak et la Corée du Nord a été menée en secret dans des installations nucléaires (Jacobson et Delucchi, 2011).

Références

1. Castells XE (2012) Recyclage des déchets industriels: déchets solides urbains et boues d'épuration. Éditions Díaz de Santos p. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). La fin de l'uranium bon marché. Science de l'environnement total, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., et González Reyes, L. (2015). Dans la spirale de l'énergie. Volume II: Effondrement du capitalisme mondial et civilisateur.
4. Fthenakis, VM et Kim, HC (2007). Émissions de gaz à effet de serre provenant de l'énergie solaire électrique et nucléaire: une étude du cycle de vie. Politique énergétique, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ et Delucchi, MA (2011). Fournir toute l'énergie mondiale avec l'énergie éolienne, hydraulique et solaire, Partie I: Technologies, ressources énergétiques, quantités et zones d'infrastructure et matériaux. Politique énergétique, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, et Bolívar, JP (2011). Impact radioactif de l'accident de Fukushima sur la péninsule ibérique: évolution et trajectoire précédente du panache. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y., et Gnepp, DR (1994). Cancer de la thyroïde pédiatrique après la catastrophe de Tchernobyl. Etude pathomorphologique de 84 cas (1991–1992) de la République du Bélarus. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Démantèlement et fermeture des centrales nucléaires. Conseil de sûreté nucléaire. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ et Key, CR (1984). Extraction d'uranium et cancer du poumon chez les hommes Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Valoriser les émissions de gaz à effet de serre de l'énergie nucléaire: une enquête critique. Politique énergétique, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP et Duncan, DC (1972). Ressources énergétiques des États-Unis (n ° CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (États-Unis).
12. Zehner, O. (2012). L'avenir incertain de l'énergie nucléaire. Le futuriste, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Effets d'apprentissage et commercialisation des nouvelles technologies énergétiques: le cas de l'énergie nucléaire, The Bell Journal of Economics, 297-310.