L’Agence internationale de l’énergie (AIE) s’inquiète, concernant l’approvisionnement en gaz naturel liquéfié (GNL). Selon un rapport publié le 24 avril, les dégâts subis par les infrastructures du Qatar vont retarder d’au moins deux ans l’arrivée de nouvelles capacités sur le marché mondial.
La fermeture du détroit d’Ormuz et les attaques sur les installations gazières par l’Iran ont entraîné la perte temporaire d’environ 20 % de l’offre mondiale de GNL. En mars, la production mondiale a reculé de 8 % et les exportations du Qatar et des Émirats arabes unis ont chuté de près de 9,5 milliards de mètres cubes. Début avril, les livraisons affichaient déjà une baisse de 10 %, ce qui veut dire que les effets se propagent sur les chaînes logistiques.
Sans surprise, les prix restent hauts. En Europe, le gaz s’est échangé autour de 18 dollars/MBtu (unité britannique), soit environ 67€/MWh en mars, son plus haut niveau depuis la crise de 2022-2023. En Asie, les prix ont atteint 21 dollars. Dans les deux cas, ils ont plus que doublé en quelques jours début mars, le marché est sous tension.
Et la situation ne devrait pas s’arranger selon l’AIE, dans un rapport publié le 24 avril. La vague de nouveaux projets GNL, censée détendre le marché à partir de la seconde moitié de la décennie, sera décalée d’au moins deux ans. Les dégâts sur les capacités de liquéfaction du Qatar pourraient amputer la production du pays de près de 70 milliards de mètres cubes d’ici 2030. Au total, le conflit pourrait entraîner une perte cumulée d’environ 120 milliards de mètres cubes de GNL entre 2026 et 2030. C’est 15 % de l’offre.
Pour l’UE, la situation devient délicate à gérer. Nous avons bien remplacé le gaz russe par du GNL, avec un volume record de 104 milliards de mètres cubes importé cet hiver, pour plus de 40 % de nos approvisionnements. Mais l’exposition à la volatilité de ce gaz est de plus en plus grande. En mars, la consommation européenne a d’ailleurs reculé d’environ 4 % principalement à cause de la hausse des prix.
Un de plus ! Le parc Yeu-Noirmoutier vient officiellement d’entrer en service et devrait produire l’équivalent de la consommation de tous les habitants de la Vendée grâce à ses 61 turbines.
La liste des parcs éoliens offshore en service vient de s’allonger. La 61e turbine du parc Yeu-Noirmoutier, aussi connu sous l’acronyme EMYN, a été posée ce lundi 27 avril grâce au Vole-au-Vent de l’armateur Jan de Nul. Le parc de 500 MW devrait produire chaque année l’équivalent de la consommation de 800 000 personnes, soit plus que la population de la Vendée.
Au total, il aura fallu presque 3 ans pour installer les éoliennes Siemens Gamesa SG 12.0-222 DD, d’une puissance nominale de 8 MW. Rappelons que ces dernières sont dotée d’un rotor de 222 mètres de diamètre, soit 72 mètres de plus que les éoliennes du parc de Saint-Nazaire ! D’ailleurs, si les deux parcs affichent une puissance équivalente, le parc EMYN compte 19 turbines de moins.
À priori, le parc EMYN ne devrait pas être le seul à être mis en service en 2026 puisque le projet Dieppe-Le Tréport est toujours en course pour une fin de chantier d’ici la fin de l’année. Les équipes ont tout de même du pain sur la planche, car toutes les fondations n’ont pas encore été posées. Les premières turbines devraient être montées à la mi-mai.
En revanche, pour le parc de Courseulles-sur-Mer, tout ne se passe pas comme prévu, puisque le forage des fondations s’avère plus compliqué que prévu. Résultat, les 200 pales de 85 mètres de long sont stockées depuis plus d’un an sur le port du Havre. Heureusement, le chantier semble enfin avancer et EDF Power Solutions met tout en œuvre pour atteindre une mise en service avant la fin de l’année 2027.
Pour revenir le long des côtes vendéennes, il semblerait qu’aucun autre parc n’y voit finalement le jour. Un projet avait bien été envisagé en 2024 au large des Sables d’Olonne et de Saint-Gilles-Croix-de-Vie. Mais face à une vive opposition de la part des élus locaux, le projet avait d’abord été reculé, puis tout simplement gelé. Il ne reste qu’une zone propice située dans le golfe de Gascogne Sud, à 85 kilomètres au large.
Un financement par les Certificats d’économie d’énergie (CEE) ou un risque de ne pas honorer toutes les demandes, MaPrimeRenov’ et le chèque énergie sont des politiques à ajuster, selon la Cour des Comptes.
Ce sont deux des aides les plus demandées. Les ménages demandent à tout va MaPrimeRenov’ et le chèque énergie. Mais en miroir, les financements sont de plus en plus précaires puisqu’elles coûtent cher. Dans son analyse de l’exécution 2025 de ces deux aides, la Cour des comptes relève des fragilités financières de MaPrimeRénov’ et du chèque énergie : le politique a des ambitions, mais en a-t-il toujours les moyens ?
MaPrimeRenov’ en est le portrait. Après son recentrage sur les rénovations globales, le dispositif a connu un « succès important » et les ménages se sont rués dessus jusqu’à saturer et atteindre le plafond des demandes. Début 2026, 83 000 dossiers étaient en attente, pour un objectif de 120 000 rénovations d’ampleur inscrit au budget. Autrement dit, près de 70 % de la cible annuelle était déjà en file d’attente avant même le plein déploiement.
Résultat : une suspension temporaire des dépôts à l’été 2025, à cause d’une enveloppe sous-dimensionnée par rapport aux demandes. Car dans le même temps, les crédits budgétaires se contractent. Le projet de loi des finances est discuté et le déficit de l’Etat fait craindre une suspension à durée indéterminée. Pour compenser, l’État mise de plus en plus sur les certificats d’économie d’énergie (CEE), une manière de gérer ces aides hors budget propre en mettant à contribution le secteur de l’énergie. Et qui réduit la maîtrise des investissements.
Dans son analyse du budget de l’État en 205, la Cour des Comptes voit, là, un « risque financier notable » pour l’Agence nationale de l’habitat (Anah), l’opérateur de MaPrimeRénov’. Elle est confrontée à un décalage déjà observé entre le volume des dossiers engagés et les financements réellement disponibles. C’est donc sa capacité à honorer les aides promises qui est interrogée par la Cour.
Chèque énergie, même constat. En 2025, le dispositif a été budgété en dessous des besoins et un trou d’environ 100 millions d’euros en crédits de paiement s’est créé. Pour assurer sa continuité, l’État a dû recourir à des redéploiements de crédits internes et mobiliser la réserve de précaution d’autres programmes. La Cour critique également le niveau élevé des frais de gestion et baisse mécaniquement l’aide effectivement utile aux rénovations.
Les deux gestionnaires mettent les bouchées doubles pour permettre au réseau d’encaisser les ambitions françaises en matière d’électrification et de décarbonation. Le défi à relever est immense, et devrait coûter plusieurs centaines de milliards d’euros répartis sur les 15 prochaines années.
À première vue, le nouveau poste-source d’Enedis, qui vient d’être inauguré à Pompignac en présence de RTE, n’a rien de particulier. Certes, il aura nécessité un investissement de 11 millions d’euros, 5 ans de conception et 2 ans de travaux pour voir le jour. Dans le cas présent, l’installation de Pompignac a d’abord suscité de nombreuses contestations, notamment pour son impact environnemental direct. Mais l’enfouissement de lignes haute tension sur 19 kilomètres a permis d’atteindre un soutien local direct. En parallèle, Enedis accompagne le projet de mesures de compensations avec la création de plus de 10 000 mètres carrés de chênaie.
Avec ses 27 MW, ce poste n’est que l’un des 2300 postes sources qui composent le réseau électrique français, et qui servent d’articulation entre le réseau de transport d’électricité et le réseau d’électricité. Concrètement, ce type de poste permet de transformer le courant pour passer de la très haute tension (225 kV) ou de la haute tension (63 kV) en moyenne tension (20 kV), pour pouvoir ensuite être distribué de manière locale. Les lignes moyennes tension alimentent ensuite des postes de distribution plus petits.
Un changement d’échelle pour permettre l’électrification des usages
À l’heure actuelle, on compte une demi-douzaine de postes similaires installés chaque année. Mais pour pouvoir électrifier massivement la France, Enedis compte accélérer nettement leur déploiement avec le soutien de RTE. L’objectif est ambitieux : raccorder de 15 à 35 postes sources tous les ans jusqu’en 2040, ce qui devrait nécessiter un investissement proche des 600 millions d’euros par an.
De manière plus générale, Enedis et RTE comptent investir 200 milliards d’euros sur les 15 prochaines années pour adapter le réseau aux ambitions de demain. Compte tenu du temps nécessaire au développement de ces infrastructures, Enedis et RTE doivent agir dès à présent pour anticiper les besoins futurs. Espérons, néanmoins, que la hausse de la consommation soit au rendez-vous. Pour l’heure, si toute la filière électrique française se prépare aux enjeux de demain, la consommation continue, elle, de stagner.
La France comptait 1,9 million de voitures 100 % électriques en circulation fin 2025. À ce rythme, le marché atteindra les 3 millions d’ici 2027. Et pour tous ces propriétaires, une question revient inlassablement : où et comment recharger sereinement à la maison ?
La borne murale fixée au mur du garage reste la solution la plus répandue. Mais elle suppose justement de disposer d’un garage. Or des millions de foyers français n’en ont pas. Une allée, une place de stationnement devant la maison, parfois un simple emplacement gravillonné. C’est tout.
Dans ce contexte, le carport en aluminium est en train de s’imposer comme la solution préférée des électromobilistes. Pas seulement parce qu’il abrite la voiture. Parce qu’il fait beaucoup plus que ça.
Une protection adaptée aux contraintes des batteries lithium-ion
Les batteries des voitures électriques détestent les écarts thermiques extrêmes. Un véhicule garé en plein soleil l’été voit la température de son pack grimper bien au-delà des 40 °C, ce qui accélère le vieillissement chimique des cellules. À l’inverse, un froid persistant en hiver ralentit les réactions internes et fait chuter l’autonomie réelle de 20 à 30 % sur certains modèles.
Un carport ne reproduit pas les conditions d’un garage fermé. Il s’en rapproche cependant assez pour faire la différence. La toiture bloque le rayonnement direct du soleil, ce qui évite la surchauffe estivale du pack. La structure freine également la formation de givre sur le pare-brise et limite l’accumulation de neige sur la carrosserie.
L’aluminium, lui, présente un avantage structurel souvent sous-estimé. Contrairement à l’acier galvanisé qui peut rouiller au niveau des soudures et des perçages ou au bois qui demande un traitement régulier, l’alu reste insensible à la corrosion. Une fois posé, on l’oublie. Trente ans plus tard, il est encore là.
La meilleure base pour intégrer une installation photovoltaïque
C’est probablement l’argument le plus puissant. Un carport en aluminium constitue une plateforme idéale pour accueillir des panneaux solaires. Et pour de nombreux propriétaires, cette option change radicalement l’équation économique de l’autoconsommation.
Beaucoup de toitures résidentielles ne se prêtent pas à l’installation photovoltaïque. Mauvaise orientation, ombrages portés par des arbres ou des bâtiments voisins, état de la couverture qui demanderait une réfection préalable, parfois même un classement au titre de l’architecture qui interdit purement et simplement la pose. Le carport contourne tous ces obstacles.
Sur une structure de 5 mètres sur 5, on peut installer une douzaine de panneaux de 425 Wc, soit environ 5 kWc de puissance crête. Cela représente une production annuelle moyenne de 5 500 à 6 500 kWh dans le sud de la France et de 4 500 à 5 000 kWh dans la moitié nord.
De quoi couvrir entre 60 et 80 % des besoins électriques d’un foyer moyen, recharge du véhicule incluse. Pour un projet sur mesure adapté à votre configuration, un carport alu conçu en France permet de dimensionner la structure exactement selon le nombre de panneaux prévus.
Les fabricants d’aluminium proposent aujourd’hui des profilés calculés pour supporter la charge des panneaux et résister aux contraintes de vent et de neige. La toiture peut être inclinée à 15 ou 20° pour optimiser le rendement solaire ou laissée plate avec des panneaux bifaciaux qui produisent sur leurs deux faces grâce à l’albédo.
La borne de recharge devient logique, pas accessoire
Brancher sa voiture électrique sous la pluie battante, en pleine tempête de novembre, sans aucun abri. L’expérience est désagréable. Elle est aussi mauvaise pour la durabilité de la prise et du câble, qui multiplient les cycles humidité-séchage.
Avec un carport, la borne de recharge s’installe sur l’un des poteaux ou sur un mur attenant. Le câble retombe naturellement sur la voiture, à l’abri. La connexion se fait au sec, été comme hiver. Et surtout, l’ensemble forme un système cohérent : panneaux solaires sur la toiture, onduleur dans un coffret technique, borne pilotée par un gestionnaire d’énergie qui privilégie la recharge solaire dès que la production le permet.
Cette intégration n’est pas un détail. Elle change le coût réel du kilomètre parcouru. À tarif réglementé EDF, un plein électrique de 50 kWh coûte environ 10 euros. Le même plein réalisé avec de l’énergie solaire autoproduite revient à pratiquement zéro, en dehors de l’amortissement initial. Sur 15 000 kilomètres par an, l’économie atteint plusieurs centaines d’euros.
Une fiscalité et des aides qui évoluent dans le bon sens
L’écosystème réglementaire devient progressivement favorable. Une installation photovoltaïque en autoconsommation avec vente du surplus bénéficie d’une prime à l’investissement versée sur cinq ans, dont le montant dépend de la puissance installée. Pour 5 kWc, comptez autour de 1 100 euros au total.
La TVA est ramenée à 10 % pour les installations inférieures à 3 kWc et à 20 % au-delà mais avec maintien de la prime. Les revenus tirés de la revente du surplus sont défiscalisés jusqu’à 70 euros annuels. Quant à la borne de recharge installée à domicile, elle ouvre droit à un crédit d’impôt de 500 euros, porté à 600 euros pour un modèle pilotable.
Le carport en lui-même ne déclenche pas d’aide spécifique. En revanche, son installation reste exemptée de permis de construire jusqu’à 20 m² de surface au sol dans la plupart des communes. Une simple déclaration préalable suffit. Au-delà, le permis devient obligatoire mais reste accordé sans difficulté quand le projet respecte le PLU local.
Un investissement qui se rentabilise plus vite qu’on ne le pense
Faisons les comptes. Un carport en aluminium nu, conçu sur mesure pour deux véhicules, se situe dans une fourchette de 4 000 à 8 000 euros selon les dimensions et les options. L’ajout d’une installation solaire de 5 kWc avec onduleur et raccordement coûte entre 8 000 et 11 000 euros installé. Une borne de recharge pilotable monophasée 7 kW se négocie autour de 1 200 euros pose comprise.
Total de l’opération : entre 13 000 et 20 000 euros selon la gamme. C’est un budget conséquent. Mais c’est aussi un système complet qui produit de l’énergie pendant 25 à 30 ans, abrite deux véhicules et alimente intelligemment la recharge.
Le retour sur investissement se situe entre 9 et 13 ans selon la zone géographique et le profil de consommation. Au-delà, c’est de l’énergie quasi-gratuite, à comparer avec l’inflation continue du tarif réglementé qui a augmenté de plus de 40 % entre 2022 et 2025. Sans compter la valorisation immobilière apportée par l’ensemble, qui n’est pas négligeable au moment d’une éventuelle revente.
Le bon choix structurel pour les années à venir
Pourquoi spécifiquement l’aluminium et pas un autre matériau ? La question mérite d’être posée honnêtement.
Le bois reste séduisant esthétiquement et plus économique à l’achat. Mais il demande un traitement insecticide et fongicide tous les trois à cinq ans, surtout dans les régions humides. Sa portée est limitée, ce qui oblige à multiplier les poteaux et complique la circulation des véhicules.
L’acier galvanisé offre une excellente résistance mécanique mais reste sensible à la corrosion là où le revêtement est endommagé, notamment au niveau des perçages effectués sur place. Son poids complique aussi la pose en autonomie.
L’aluminium combine légèreté, résistance, longévité et neutralité chimique. Il accepte les revêtements thermolaqués dans tous les coloris RAL, ce qui permet une intégration parfaite avec l’architecture de la maison. Sa durée de vie utile dépasse couramment 30 ans sans intervention. Et il est recyclable à plus de 95 % en fin de vie.
Pour un propriétaire qui investit aujourd’hui dans une voiture électrique et anticipe son équipement énergétique des deux prochaines décennies, le calcul devient vite évident.
Le carport en aluminium n’est plus seulement un abri pour la voiture. Il est devenu une infrastructure énergétique à part entière, qui prolonge logiquement le passage à l’électrique. Production solaire au-dessus, recharge en dessous, durabilité au-delà des cycles de remplacement du véhicule lui-même. Difficile d’imaginer un meilleur compagnon pour les 1,9 million d’électro-mobilistes français qui cherchent à reprendre la main sur leur consommation énergétique.
La relance du nucléaire en France continue de se préparer, usine après usine. Après l’agrandissement du site de Belfort, Arabelle Solutions vient d’annoncer un nouvel investissement dépassant les 100 millions d’euros pour internaliser la fabrication des échangeurs thermiques.
Arabelle Solutions vient d’annoncer la construction d’une nouvelle usine de près de 20 000 mètres carrés à Chalons-sur-Saône. Avec ce nouveau site, l’entreprise française prévoit d’internaliser la fabrication des échangeurs thermiques nécessaires aux futurs EPR2. Nécessitant un savoir-faire unique, ces pièces devraient mesurer jusqu’à 25 mètres de long pour un poids compris entre 120 et 370 tonnes. Si le début de la construction est prévu pour 2027, les premiers éléments devraient sortir de l’usine en 2030.
Avec cette usine, Arabelle Solutions espère produire chaque année tous les échangeurs nécessaires pour une centrale nucléaire. Outre les 6 – voire 14 – EPR2, ces échangeurs devraient également être destinés à l’export. Le coût total de l’investissement a été annoncé à 100 millions d’euros.
Arabelle Solutions, au coeur de la relance du nucléaire
En 2014, les turbines Arabelle marquaient l’actualité malgré elles, avec la vente de ce fleuron de l’industrie française aux États-Unis, validé par le ministre de l’Économie de l’époque Emmanuel Macron. Un peu plus de 10 ans plus tard, Arabelles Solution est de nouveau dans les rangs tricolores, et pas pour faire de la figuration.
L’entreprise a été placée au cœur de la stratégie de relance du nucléaire. D’ailleurs, des investissements ont également été annoncés un peu plus tôt dans l’année pour agrandir le site historique de Belfort. Ces investissements, estimés à 350 millions d’euros, devraient permettre de doubler la cadence de production des turbines. Une nouvelle usine adjacente de 20 000 mètres carrés devrait également sortir de terre, et répondre aux besoins du programme EPR2 ainsi qu’aux projets d’augmentation de puissance des réacteurs existants.
Au total, Arabelle Solutions espère recruter 600 salariés d’ici 2030. Rappelons qu’en rachetant Arabelles, EDF a repris le contrôle sur l’intégralité de la chaîne de valeur nucléaire, même pour l’îlot conventionnel.
Et si c’était ça, la solution pour améliorer l’acceptation des parcs éoliens terrestres auprès des citoyens ? Dans le Maine-et-Loire, un projet éolien a été entièrement financé par des citoyens, dont une grande partie vit à proximité du parc. Résultat : aucun recours n’a été opposé au projet.
À priori, rien ne distingue le parc éolien du Fief Sauvin des quelque 2200 parcs éoliens terrestres français. Il se compose de 4 éoliennes Nordex 131, d’une puissance de 3,2 MW pour un diamètre de 131 mètres. Situé dans le Maine-et-Loire, à égale distance de Nantes, Cholet et Angers, ce parc devrait fournir de l’électricité à environ 23 000 personnes pendant les 20 prochaines années.
Mais si ce parc n’est pas comme les autres, c’est parce qu’il a été entièrement financé par des particuliers ! Au total, 448 citoyens rassemblés via la société citoyenne « Éoliennes du Fief Sauvin » ainsi que 7 600 actionnaires de la société Énergie partagée ont réuni 5,7 millions d’euros, permettant ainsi de décrocher des emprunts bancaires pour obtenir les 19 millions d’euros restants afin de mener à bien le projet. Preuve de l’engouement qu’a suscité le projet, deux tiers des investisseurs habitent à moins de 15 km, et aucun recours n’a été déposé contre le parc.
Si le collectif vend actuellement son électricité à EDF, il espère, à terme, pouvoir passer des contrats de gré à gré avec les riverains et les particuliers du secteur. En attendant, les bénéfices du parc vont dans un pot commun. Sept mois après la mise en service des éoliennes, une vingtaine de personnes continue de se réunir chaque semaine pour échanger sur le projet.
Du chemin a été parcouru depuis la mise en service du premier projet citoyen en 2014, dans le Morbihan. À l’époque, le parc de Bégannes avait permis un investissement de 12 millions d’euros grâce à un apport assuré à 87 % par les 1000 habitants de la commune. Désormais, les projets de gouvernance citoyenne sont de plus en plus nombreux. En 2022, l’ADEME en recensait presque 300. Et pour cause, l’intégration des citoyens dans le développement des projets permet de faciliter les échanges, et surtout d’obtenir une meilleure acceptation.
D’ailleurs, les plus grandes éoliennes de France, qui ont été installées il y a deux ans en Charente-Maritime, sont également issues d’un projet citoyen.
C’est un nouveau chapitre qui s’ouvre, pour le nucléaire français. Le débat public concernant la construction d’un mini réacteur nucléaire par une startup privée en Indre-et-Loire vient de s’ouvrir. Il doit permettre aux citoyens français d’en savoir plus sur ce projet d’un genre nouveau. Il est possible d’y participer via la plateforme en ligne jusqu’au 30 juillet 2026.
C’est une étape importante, qui est en train de se jouer pour la startup franco-italienne Newcleo. Depuis le 2 avril est ouvert le débat public concernant son prototype de petit réacteur nucléaire modulaire (SMR) censé voir le jour en bord de Loire, entre Angers et Tours. Le débat portera également sur l’implantation d’une future usine de combustible MOX dans l’Aube, à 10 kilomètres de la centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine.
Un réacteur qui carbure à l’uranium recyclé et refroidi au plomb
Contrairement aux précédents débats publics portant sur le nucléaire, il ne s’agit pas de discuter des presque traditionnels réacteurs à eau pressurisée qui constituent le parc français. Chacun va pouvoir s’exprimer au sujet d’un réacteur de genre nouveau, à savoir un SMR de 30 mégawatts électriques (MWe). De son petit nom LFR-AS-30, ce réacteur est à neutrons rapides, et a la particularité d’être refroidi au plomb au lieu du sodium habituellement utilisé.
Ce prototype devrait servir de base pour permettre la construction future du LFR-AS-200 au Royaume-Uni, un réacteur d’une puissance thermique de 480 MWth pour une puissance électrique de 200 MWe. Outre un refroidissement au plomb, ces deux SMR ont la particularité d’utiliser du MOX, un combustible nucléaire recyclé constitué à 8,5 % de plutonium et à 91,5 % d’uranium appauvri. Si le prototype devait utiliser du MOX produit dans le Gard, les prochains réacteurs devraient pouvoir bénéficier du combustible produit dans la future usine de Nogent-sur-Seine
Outre la technologie de réacteur choisie, c’est le type d’entreprise en charge de ce projet qui devrait susciter les interrogations. En effet, le débat public sur les projets de Newcleo témoigne d’un tournant dans le programme nucléaire français. Longtemps porté par les institutions publiques historiques comme EDF, le CEA ou Orano, le programme nucléaire français devrait désormais être en partie porté par des startups privées. D’ailleurs, plusieurs lauréats de l’appel à projets France 2030 sont des startups privées.
Dans un objectif d’accessibilité au plus grand nombre, la Commission nationale du débat public (CNDP) a fait appel au youtubeur Monsieur Bidouille pour expliquer les enjeux de ce débat, à travers une vidéo explicative de grande qualité.
De moins en moins utilisés du fait de la baisse du prix du photovoltaïque, les traqueurs solaires restent la solution idéale pour optimiser la production électrique de panneaux solaires. Un habitant de la Corrèze a décidé d’utiliser ses talents de mécanicien pour mettre au point sa propre installation.
Il y a quelques jours, nous vous avons présenté la micro centrale hydroélectrique de Marc Nering, un bricoleur canadien qui est parvenu à dompter les flots de la Cheakamus River. Mais l’ingéniosité n’a pas de frontière et encore moins de continent : certains génies du bricolage se trouvent en France. Cette fois, c’est la réalisation d’un habitant de la Corrèze, connu sous le pseudo RV-19 sur Youtube, qui nous a interpelé. À l’été 2023, il s’est mis en tête de construire son propre traqueur solaire, et le résultat est plus qu’impressionnant.
Ce passionné de mécanique a donc mis de côté la restauration d’un camion 4×4 Renault R2087 de 1960 pour se lancer dans la fabrication de son propre traqueur. Comme base de son installation, il a utilisé l’essieu arrière d’un vieux « Petit Gris », tracteur iconique de la marque Massey-Ferguson, en bloquant son différentiel. Il y a adjoint une structure en tubes carrés soudés capable de supporter 6 panneaux. L’ensemble est mis en mouvement par 3 actionneurs électriques : deux pour l’inclinaison, et un pour la rotation grâce au mécanisme de pont du tracteur. Des fixations ont également été prévues sur la partie inclinable pour l’équiper d’un capteur d’ensoleillement et d’un anémomètre.
À l’extérieur, le traqueur a été fixé sur une dalle en béton. L’ensemble est piloté par un boîtier de suivi automatique du soleil, qui contrôle directement les 3 actionneurs. Il autorise un fonctionnement entièrement automatique, ou le contrôle des différents éléments grâce à une télécommande. L’ensemble de la structure ne dépasse pas les 1,70 mètres de haut, ce qui dispense des formalités administratives.
Côté production d’électricité, la centrale est équipée de 6 panneaux de 400 Wc pour un total de 2,4 kW. Les panneaux ont été associés à 7,2 kWh de batteries pour favoriser l’autoconsommation. Deux ans après l’installation des panneaux, RV-19 indique qu’il a réussi à produire jusqu’à 24 kWh d’électricité en une seule journée !
Toujours pour favoriser l’autoconsommation, il a également expliqué avoir ajouté un routeur solaire pour optimiser l’excédent d’électricité en alimentant directement son chauffe-eau. Coût total du traqueur solaire (sans les batteries) : 5 000 €, béton compris. On est bien loin des 11 000 € du traqueur pour particuliers commercialisé par Lumioo, dont la puissance plafonne à 1 480 Wc.
L’usage de la biomasse est parfois contesté dans les stratégies de décarbonation, du fait de son potentiel impact négatif sur l’environnement. Mais dans l’usine Atemax, en Normandie, sa présence fait sens, en particulier grâce aux « matières » très particulières qui sont directement produites sur le site.
Au cœur du Perche, dans le village de Saint-Langis-lès-Mortagne, l’usine d’équarrissage Atemax peut se targuer d’inaugurer la toute première unité de cogénération biomasse à base de farines animales. Il s’agit également de la plus puissante unité de ce type en Europe. Sur ce site, qui traite chaque année 29 000 tonnes de restes d’animaux, cette toute nouvelle unité de cogénération devrait permettre la production de chaleur mais également d’électricité à partir des farines animales produites sur place, non destinées à l’alimentation animale.
La mise en place de cette unité aura nécessité un investissement de l’ordre de 30 millions d’euros, mais le résultat est triple :
Produire de la chaleur nécessaire aux différents procédés industriels de l’usine,
Générer 9300 MWh d’électricité chaque année,
Éviter le recours à 800 camions par an pour acheminer la farine animale concernée vers des cimenteries.
Selon le groupe Akiolis, qui a la charge du site, l’unité de cogénération devrait permettre une réduction de l’ordre de 80 % des besoins en énergie fossile de l’usine. En plus de l’alimentation du site, l’électricité produite devrait alimenter l’équivalent de 2000 foyers à proximité de l’usine.
L'équarissage, une activité d'intérêt général
Discret mais pourtant essentiel, l’équarrissage est une activité complexe qui joue un rôle important dans la protection sanitaire et environnementale. Les matières premières obtenues après élimination des risques peuvent avoir plusieurs destinations. Si les meilleures farines animales sont destinées à l’alimentation animale, d’autres farines parfois catégorisées comme « à risques » sont détruites par incinération. C’est ce type de farine qui est ici valorisé.
Dans le cas de l’usine Atemax, un procédé spécifique est mis en place pour tirer parti de ces farines de la meilleure des manières. Dans un premier temps, elles sont portées à une température de 750 °C sans oxygène, ce qui permet de produire un gaz combustible.
Ensuite, ce combustible nouveau est brûlé dans un oxydeur nouvelle génération, ce qui permet d’obtenir une chaleur importante et de réduire les odeurs. Enfin, la chaleur obtenue est valorisée dans une chaudière haute pression qui alimente une turbine. Cette dernière assure deux fonctions majeures : fournir de la vapeur basse pression pour les cuiseurs du site, et produire de l’électricité verte.
Avec près de 250 000 emplois directs en France en 2024, les énergies renouvelables sont un secteur économique à elles seules. Le Syndicat des énergies renouvelables (SER) veut montrer à quel point la filière pèse et mérite d’être protégée.
Le président du Syndicat des énergies renouvelables (SER) continue son intense lobbying pour sauver la filière. Il résume l’enjeu, dans un post Linkedin, mathématiquement : « 250 + 170 = 420 000 emplois ». Un total qui agrège les emplois directs et indirects liés aux filières renouvelables. Un volume d’emplois comparable à celui de la filière automobile, qui en compte 336 000 aujourd’hui.
Le SER, pour grossir encore le trait, a compté les emplois indirects et induits pour atteindre ainsi 775 000 emplois en France. Sous-traitance, services, consommation locale : chaque emploi direct générerait ainsi jusqu’à deux emplois supplémentaires.
Au-delà du nombre, l’étude menée par le cabinet Colombus Consulting montre l’ancrage territorial de ces emplois. Contrairement à d’autres industries, les activités liées aux renouvelables – installation, exploitation, maintenance – sont par nature disséminées sur tout le territoire. La densité moyenne atteint 3,8 emplois directs pour 1 000 habitants, avec l’Auvergne-Rhône-Alpes ou les Pays de la Loire en tête quand l’Île-de-France est plus loin derrière.
La taille des entreprises montre aussi l’aspect disséminé : ce sont des PME et TPE.
La filière s’inquiète des risques liés à l’instabilité réglementaire, susceptible de freiner investissements et emplois. Le SER fait pression pour continuer la poursuite des appels d’offres, dynamisant le vivier d’emplois non négligeable. Une catastrophe sur les emplois passerait beaucoup moins bien qu’une catastrophe sur les finances publiques, juge le gouvernement en poursuivant les investissements dans les ENR.
Les récentes annonces de baisse des subventions publiques pour le photovoltaïque ont le mérite de faire des heureux chez les fabricants de batteries. Avec un tarif de revente toujours plus bas, le stockage de l’électricité produite devient peu à peu l’option n°1 pour rentabiliser son installation solaire. Anker SOLIX ne veut pas louper le train en marche et présente une toute nouvelle batterie aux caractéristiques remarquables.
La baisse de plus en plus marquée des aides de l’État pour le photovoltaïque destiné aux particuliers favorise le développement du marché des batteries. À l’heure où la revente d’électricité n’est plus intéressante, l’autoconsommation devient l’option nᵒ 1 pour faire des économies et réduire sa facture d’électricité. C’est dans cette dynamique qu’Anker SOLIX vient de dévoiler un tout nouveau modèle de batterie, appelé Solarbank Max AC.
Il s’agit, en quelque sorte, de l’évolution de la Solarbank 3, avec une puissance et une capacité supérieures. Elle se destine principalement aux personnes déjà équipées de panneaux solaires, qui veulent y adjoindre un système de stockage sans changer d’onduleur. Le système se place en concurrence directe avec la Zendure Solarflow Max, dont le nom et les caractéristiques techniques sont étrangement très proches.
Sur le papier, les caractéristiques de la Solarbank Max AC sont impressionnantes :
4 500 W de puissance avec des pics pouvant atteindre 7 000 W pendant une seconde,
7 kWh de capacité de stockage,
Un basculement réseau/batterie effectué en 10 ms en cas de coupure de courant,
Une durée de vie annoncée à 10 000 cycles grâce à la technologie LFP,
Une certification IP66 avec une norme anticorrosion marine.
Si la Solarbank Max AC peut atteindre jusqu’à 42 kWh de capacité de stockage via des modules complémentaires de type BP7000, elle ne pourra pas systématiquement permettre d’atteindre l’autonomie complète avec sa puissance limitée à 4 500 W. Si une telle puissance suffit pour le quotidien, elle ne peut pas assouvir la totalité des besoins d’un logement 100 % électrique, du chauffage au véhicule. Malgré tout, elle permet a priori d’atteindre un taux d’autoconsommation très élevé et ainsi de réduire sa facture d’électricité.
Si Anker SOLIX présente cette nouvelle batterie comme une solution plug-and-play, la réalité est un peu plus complexe. Étant donné la puissance de la batterie, son simple branchement sur une prise 230 V sans circuit dédié n’autorisera pas d’utiliser toute sa puissance. Pour pouvoir profiter de toute la puissance, l’intervention d’un électricien est nécessaire afin d’ajouter un circuit spécifique à la batterie sur le tableau électrique.
Enfin, reste la question de la rentabilité qui dépendra des configurations et des situations, car son prix reste tout de même élevé. Comptez presque 2 500 € pour la batterie seule, et 2 000 € pour chaque module complémentaire BP7000. La Solarbank Max AC devrait être disponible en France à partir de la fin du mois de mai.
Ce 26 avril 2026 marque le triste quarantième anniversaire de la catastrophe de Tchernobyl, plus grave accident nucléaire de l’histoire. Si son bilan humain est encore aujourd’hui très débattu, l’événement a profondément marqué le monde entier, et reste encore aujourd’hui un avertissement sur les risques liés à l’énergie nucléaire.
26 avril 1986, 01:23 du matin. Pendant un exercice de sécurité, le réacteur n°4 de la centrale nucléaire de Tchernobyl s’emballe de manière incontrôlée, atteignant plus de 100 fois sa puissance nominale. Les opérateurs du site ne prenant pas tout de suite conscience de la situation, des erreurs s’enchaînent, conduisant à une explosion de vapeur qui rompt l’enceinte. S’en suit l’expulsion d’immenses quantités de radionucléides dans l’atmosphère.
40 ans plus tard, l’accident, classé au niveau 7 de l’échelle internationale des événements nucléaires, est reconnu comme la plus grave catastrophe nucléaire jamais survenue. Pour autant, les répercussions de l’événement sont encore aujourd’hui mal déterminées, la faute à un manque de transparence et d’organisation à l’heure de la catastrophe.
La centrale de Tchernobyl, située dans l’actuelle Ukraine, a été construite durant les années 70 par une Union Soviétique en perte de vitesse. À l’époque, le choix de la technologie de réacteur se porte sur des RBMK-100 de 1000 MWe, connus pour leur manque de fiabilité et leurs défauts de conception, en témoigne l’incident de la centrale de Leningrad en 1975.
Au lendemain de l’accident, il faudra 36 heures aux autorités locales pour établir une zone d’exclusion de 10 kilomètres de rayon autour de la centrale, puis de 30 kilomètres quelques jours plus tard. Au total, ce sont près de 135 000 personnes qui seront évacuées dans les mois suivants.
Dès la fin de l’étouffement du réacteur, à la mi-mai 1986 des travaux de construction du sarcophage sont entrepris, et dureront jusqu’en décembre 1986. Ce sarcophage n’empêchera pas la ville proche de Prypiat de devenir une ville fantôme.
En France, des conséquences longtemps sous-estimées
Face à la gravité de la situation, l’Union Soviétique se montre avare en information auprès du reste du monde. Pourtant, la catastrophe dépasse bel et bien les frontières de l’URSS. Dès le 28 avril 1986, des niveaux de radioactivité anormaux sont relevés jusqu’à la centrale suédoise de Forsmark. De son côté, la France nie tout de suite l’impact potentiel de l’événement sur l’Hexagone.
Mais en réalité, comme en témoigne le dernier rapport de l’ASNR sur le sujet, une partie des radionucléides issus de la centrale se sont déposés dans l’environnement un peu partout sur le territoire français, avec une plus grande concentration dans l’Est de la France et la Corse. Des valeurs anormales d’iode et de césium ont notamment été mesurées dans le lait de vache jusqu’en Bretagne.
Le rapport de l’ASNR montre d’ailleurs qu’en 2020, les conséquences de Tchernobyl sont encore mesurables, même si les taux de radioactivité sont très faibles, généralement inférieurs à ceux de sources naturelles comme l’activité tellurique ou le radon. Malgré de nombreuses études sur le sujet, les conséquences des émissions radioactives sur la santé des populations européennes n’ont pas été déterminées avec précision.
Symbole d’une filière naissante, les installations intégrées au bâti ont souvent posé problème à leur propriétaire à cause de problèmes d’infiltration ou de départs d’incendie. Pour autant, cette technique de pose pourrait revenir sur le devant de la scène grâce à une meilleure maîtrise technique et technologique.
Si on n’en voit de moins en moins, les installations solaires « intégrées au bâti » ont participé au lancement de la filière photovoltaïque en France. Entre 2006 et 2017, cette technique de pose faisait partie des critères d’éligibilité pour bénéficier des tarifs d’achat d’EDF Obligation Achat. Sur le papier, le photovoltaïque intégré au bâti (IAB) était préféré surtout grâce à son aspect esthétique, malgré un investissement initial plus élevé que la pose en surimpression, qui est désormais majoritaire.
Les pathologies d’une filière encore émergente
Mais, avec le recul des années, de nombreux professionnels du secteur ont constaté un vieillissement accéléré de ce type d’installations. Sur ces dernières, la couverture d’origine, souvent en tuile ou en ardoise, a été remplacée par un système d’étanchéité souvent plastique qui finit par se fissurer avec le temps, entraînant des problèmes d’infiltration.
Ce n’est pas tout, cette technique de pose engendre souvent une moins bonne ventilation de la sous-face des panneaux, ce qui peut entraîner des problèmes électriques importants, et même une baisse de rendement. D’ailleurs, ces problèmes ne datent pas d’aujourd’hui puisque dès 2018, l’Agence qualité construction alertait sur une plus grande sinistralité de ce type d’installations à cause de dégâts des eaux ou de départs d’incendies.
Outre les problèmes directement associés à la technique de pose, les mesures incitatives de l’État ont créé un effet d’aubaine entraînant l’émergence de nombreuses entreprises non qualifiées. Les désordres entraînant des sinistres se sont ainsi multipliés, comme l’explique un rapport d’expertise de 2013 sur le sujet.
Si des propriétaires veulent rénover leur installation, ils se heurtent aujourd’hui à des problèmes administratifs, puisqu’EDF refuse de maintenir son tarif d’achat si le critère d’intégration au bâti n’est plus respecté. Or, les installateurs et assureurs ne veulent plus intervenir ou prendre en charge ces installations. D’ailleurs, les dimensions des panneaux de l’époque ne correspondent plus aux panneaux actuels, ce qui rend encore plus difficile la rénovation des installations. Seule solution : autoriser la migration vers une intégration simplifiée au bâti lors de la rénovation d’une installation.
Malgré les nombreux problèmes issus de l’intégration du photovoltaïque au bâti à la fin des années 2000, cette technique de pose semble revenir en force sous de nouvelles formes, grâce à l’évolution technologique du photovoltaïque, et à une plus grande maturité de la filière. Désormais, les techniques de pose sont mieux maîtrisées par les installateurs, et il existe désormais des produits photovoltaïques spécifique adaptés à ce type de pose comme des tuiles et ardoises. On trouve même des panneaux colorés qui permettent une meilleure intégration dans les centres-villes historiques.
On m'a posé de nouveau hier la question (courante et pas idiote) suivante : « vous imaginez mettre du nucléaire sur toute la planète pour remplacer les fossiles ? »
C’est une question très légitime. Bien que rares soient les gens à voir dans le nucléaire une solution unique ou ne serait-ce que prédominante dans les mix énergétiques futurs, il est assez consensuel (et oui !) que le nucléaire a un rôle non négligeable et croissant à jouer dans l’approvisionnement mondial en énergie bas-carbone.
Cependant, les spécificités de l’énergie nucléaire sont telles que l’on peut difficilement imaginer chaque pays du monde imiter la France avec près d’un réacteur par million d’habitant, ni même des pays au développement nucléaire plus modeste.
Alors, fous sont les « nucléocrates » qui veulent recouvrir la planète de centrales atomiques, les installer dans des régions au climat inadapté, politiquement instables ou scientifiquement pas encore armées pour une telle technologie ?
La base, c’est d’avoir en tête que pour le dérèglement climatique, il n’y aucune solution unique ni aucune solution universelle.
Considérons, comme souvent sur ce blog, de limiter notre réflexion au seul secteur électrique. Vous n’aurez pas de mal à comprendre que le solaire photovoltaïque n’est pas très propice en Irlande ou que l’hydraulique de barrage offre peut d’opportunités aux Pays-Bas… Et pourtant, ça ne disqualifie pas ces deux technologies dans l’absolu, bien évidemment. Il serait sot pour le Maroc de renoncer à l’énergie solaire pour ce motif, de même en Norvège quant à la vidange de ses barrages. Chaque nation et, à une maille plus fine, chaque territoire a ses spécificités géographiques, industrielles, sociales, environnementales ou, encore, économiques. Les meilleures solutions seront celles qui seront les plus adaptées à chaque contexte !
J’insiste : il n’y a ni solution unique, ni solution universelle.
Donc non, définitivement, personne ne prétend couvrir le monde entier ni, en particulier, les économies émergentes ou les régions géopolitiquement instables de réacteurs nucléaires.
En revanche, il est possible de pousser la réflexion plus loin. L’on peut se demander, par exemple, où l’on peut déjà construire du nucléaire, et si à ces endroits, il y a ou non un potentiel significatif de réduction des émissions mondiales de carbone (passées mais, surtout, futures).
Pour ce faire, je vous propose une hypothèse très simple et très conservative : imaginons que les seuls pays où il est raisonnable, à l’avenir, de construire du nucléaire, sont ceux qui possèdent déjà un ou plusieurs réacteur(s) électrogène(s) de puissance. Et croisons cette liste à celles des pays les plus émetteurs de CO2 en 2019. En 2019 car, à date de première rédaction de ce billet, les données 2021 n’étaient pas encore publiques et les données 2020 trop marquées par l’effet COVID-19. Je précise également que je ne considère ici, en raison des données à ma disposition, que le CO2, et non pas les autres gaz à effet de serre.
J’ai été chercher les pays les plus émetteurs de dioxyde de carbone, qui cumulent 90% des émissions. 37 pays pour 90,1% des émissions exactement.
Parmi eux, 22 ont déjà un parc nucléaire, d’une puissance allant de 500 MW (Pays-Bas) à 95 900 MW (États-Unis) à la rédaction initiale de ce billet. Collectivement, ces vingt-deux pays cumulent 365 000 MW de capacité nucléaire et 77% des émissions de carbone.
Nous avons déjà une première réponse à cette question : 22 pays déjà nucléarisés représentent trois quarts des émissions mondiales de CO2. L’énergie nucléaire présente donc un potentiel considérable de réduction des émissions sans nécessiter d’équiper de nouvelles nations de réacteurs nucléaires.
Cependant, explorons un peu plus loin : quinze pays font donc partie du « Top 90% » des émetteurs, sans encore maîtriser l’énergie nucléaire. Parmi eux :
L’un est en train de construire sa première centrale (ce pays représentant 1,1% des émissions mondiales).
Deux ont eu, par le passé, des réacteurs (et représentent aujourd’hui 1,7% des émissions).
Six ont fait connaître leur ambition d’en construire à plus ou moins long terme (5,0% des émissions).
Six ne veulent ou ne prévoient pas de recourir à l’énergie nucléaire : l’Indonésie, l’Australie, la Thaïlande, la Malaisie, Singapour et l’Algérie (5,7% des émissions).
Cela porte donc le compteur à 31 pays qui maîtrisent, ont maîtriser ou s’apprêtent à acquérir la maîtrise de la production d’électricité d’origine nucléaire. Ces 31 pays représentent 84,4% des émissions mondiales de dioxyde de carbone ! Et d’autres encore suivront.
Une dernière fois : face au dérèglement climatique, nulle solution unique ou universelle, mais des solutions à adapter à chaque contexte. Et l’énergie atomique, malgré l’image qu’on peut en avoir ici bas, peut s’intégrer à beaucoup de contextes… Ou l’est déjà !
Non, on ne fera pas de réacteur capable de « brûler », ni de recycler les déchets radioactifs. Telle que l’on connaît la physique, ce n’est pas possible. Pourtant, beaucoup semblent y croire. D’où ça vient ? Est-ce qu’il y a une part de vérité ? On peut VRAIMENT pas ?
J’ai fait ce billet court (le thread initial tient en 25 tweets ) parce que j’ai déjà développé de nombreuses thématiques abordées sur ce blog. N’hésitez pas à ouvrir les liens pour approfondir, mais vous devriez comprendre les grands enjeux de ce thread sans rentrer dans les détails non plus !
Fusion nucléaire
On va tuer rapidement une première fausse idée reçue : la fusion. Non, la fusion n’aura aucune interface avec nos déchets issus de la fission nucléaire (réacteurs électrogènes, de recherche, navals, cycle du combustible, médical, armement…).
Certes, la fusion nucléaire utilise du tritium, que l’on retrouve aussi en grande quantité dans le combustible nucléaire usé (cf. Des histoires de tritium et L’eau contaminée au tritium de Fukushima). Mais des quantités faibles, qu’il serait sans intérêt d’aller chercher dans les déchets.
D’autant plus que le tritium, en France, est en large partie rejeté, et le reste joue un rôle complètement anecdotique dans le volume et la dangerosité des déchets. Bref, la fusion produira moins de déchets radioactifs, oui, mais ne réduira aucunement ceux déjà produits.
Neutrons rapides
Maintenant, la vraie confusion : les surgénérateurs, type Phénix / Superphénix / Astrid. Et là, ça va se compliquer, attention. Enfin, on va essayer de faire simple quand même ; si vous voulez la version complète, c’est ici : Astrid et la filière sodium.
Combustible usé
Les assemblages de combustible (on en parlait plus en détails ici : Cycle #4 La fabrication du combustible), après usage, ça ressemble aux assemblage frais : des gaines, des grilles, des raidisseurs, des ressorts.
Et puis, dans la gaine, la matière nucléaire. Bon, tous ces éléments métalliques structurels et les gaines, c’est contaminé, c’est activé (rendu radioactif par l’irradiation), ça fera (en France) des déchets de Moyenne activité à vie longue (MAVL). On y reviendra.
Et la matière nucléaire, à l’intérieur, de 96% d’uranium 238 et 4% d’uranium 235, c’est devenu :
95% d’uranium (relativement peu irradiant, demi-vie très longue),
1% de plutonium (moyennement irradiant, demi-vies moyenne à longue selon les isotopes),
4% de fragments de la fission, les produits de fission (extrêmement irradiants, demi-vies relativement courtes – quelques siècles – pour la majorité mais longues à très longues pour quelques isotopes).
À l’exception des produits de fission, cette matière est valorisable : le plutonium présente un extrême potentiel énergétique, et l’uranium, moyennant ré-enrichissement, peut être réutilisé. Encore faut-il séparer tout ça.
Et… Dans la plupart des pays nucléaires, rien n’est fait. Après usage, l’assemblage combustible, dans son ensemble, est un déchet. Très radioactif, à longue vie, et merde au potentiel énergétique des 96% de matière valorisable. C’est notamment le cas aux USA.
À l’autre extrémité du spectre, en France, on est leaders dans le traitement/recyclage : Cycle #7 Recyclage, MOx, URT et URE. C’est-à-dire que l’assemblage combustible usé, on va le découper, on va dissoudre la matière nucléaire, et on va avoir deux flux. L’un, solide, est composé des gaines, des embouts, des éléments structurels. On sèche, on compacte, dans un fût et hop -> Déchet MAVL. L’autre, liquide, c’est un jus d’uranium, plutonium et produits de fission.
On va extraire les deux premiers, les séparer, et on se retrouve alors avec trois nouveaux flux.
Le plutonium, qu’on va envoyer dans une usine de recyclage pour refaire du combustible nucléaire,
L’uranium, recyclable, autrefois recyclé, et bientôt à nouveau recyclé,
Et les produits de fission qu’on va sécher, calciner, puis vitrifier : on aura donc les déchets de Haute Activité à Vie longue, HAVL.
Identification des déchets
En France, quand on parle des déchets radioactifs, on sous-entend souvent {MAVL + HAVL}. Ce sont eux qu’on prévoit de stocker en grande profondeur. C’est le projet Cigéo. Les autres déchets sont en quantités bien plus grandes mais bien moins radioactifs et essentiellement à « vie courte », donc on en parle moins. Passons.
Que retenir de tout ça ?
En France, quand on parle de déchets, on parle de ce qui reste après séparation des matières réutilisables. On parle en fait de « déchets ultimes », de résidus pour lesquels il n’existe aucune perspective de réutilisation.
Les réacteurs à neutrons rapides
Et donc, les surgénérateurs dans tout ça ? Ben en fait, le combustible recyclé, qu’il soit au MOX ou à l’uranium ré-enrichi (URE), on ne le traite pas une deuxième fois. On parle de mono-recyclage. Ce sont des limites techniques qu’on peut un peu repousser… Mais il y a quand même des limites. Donc en l’état actuel, le MOX usé, l’URE usé, ils sont destinés à devenir des déchets dans leur intégralité, sans traitement, comme le combustible de base aux USA.
Dans des surgénérateurs, on peut « multi-recycler ». Recycler le MOX et l’URE, encore et encore. Et donc n’avoir à chaque fois que les petits volumes de MAVL et HAVL qui forment des déchets, jamais le combustible dans son intégralité.
Aujourd’hui, c’est le scénario qui fait encore référence en France. Donc le combustible usé (ordinaire, MOX ou URE) n’est pas classifié « déchet » mais bien « matière valorisable ». En conséquence, ce qu’on appelle déchet n’est pas valorisable, même en surgénérateur.
Donc ne croyez pas que ces réacteurs nous libéreraient du souci des déchets.
Ils aident énormément en permettant de valoriser le valorisable, mais tout n’est pas valorisable. Par contre, laissez dire les anglo-saxons : chez eux, tout le combustible est déchet… Et donc les surgénérateurs permettraient bien de réutiliser les déchets. Mais ils auront des déchets résiduels, quoi qu’il en soit.
Si l’on voulait pouvoir brûler nos réacteurs en neutrons rapides… Il faudrait officiellement abandonner ces derniers. Alors, le MOX usé, l’URE usé, l’uranium de retraitement, l’uranium appauvri, le plutonium… sans perspective de recyclage, devraient alors être requalifiés en déchets. Et une fois ceci fait, les réacteurs à neutrons rapides pourraient être qualifiés de solution pour « brûler » ces déchets. Ça vous paraît absurde, comme raisonnement ? Je pense que ça l’est. Mais également que c’est ce dont certains politiciens sont capables.
Dans cet article, dont vous retrouverez la version thread Twitter ci-après, je vous propose une petite rétrospective maison du processus réglementaire et scientifique de la gestion des déchets radioactifs aujourd’hui dédiés au stockage géologique : ceux de haute activité ainsi que ceux de moyenne activité à vie longue. Pourquoi ? Parce que les politiques, décennies après décennie, n’ont eu vocation qu’à repousser la prise de décision, comme vous allez pouvoir le constater, et donc nourrir la fausse idée selon laquelle on ne saurait « pas gérer les déchets radioactifs »…
Bien, bien… J'ai de la lecture pour vous ce soir. Un nouveau #thread sur la gestion des #déchets#radioactifs les plus crachou de la filière #nucléaire…
Si le format vous rebute, je mettrai tout ça sur mon blog dans le courant du week-end.
Le Parlement demande au CEA, au CNRS et à l’ANDRA d’étudier diverses solutions pour gérer au long terme les déchets les plus radioactifs. La feuille de route leur donne 15 ans pour rendre leur copie. On se référera à ce point de départ comme la « Loi Bataille », et Alexis a quelques anecdotes à son sujet.
Les discussion vont bon train, et après deux lectures et une CMP, le projet de loi est adopté le 18 décembre 1991. Elle sera connue sous le nom de Loi Bataille. Et puisqu'on va troller des insoumis, intéressons nous à la discussion au Sénat.https://t.co/uE4PmeREkO
L’article 4 de cette loi est celui qui nous intéresse ici.
« Le Gouvernement adresse chaque année au Parlement un rapport faisant état de l’avancée des recherches sur la gestion des déchets radioactifs à haute activité et à vie longue et des travaux qui sont menés simultanément pour :
la recherche de solutions permettant la transmutation des éléments radioactifs à vie longue présents dans ces déchets ;
l’étude des possibilités de stockage réversible ou irréversible dans les formations géologiques profondes, notamment grâce à la réalisation de laboratoires souterrains ;
Ce rapport fait également état des recherches et des réalisations effectuées à l’étranger.
À l’issue d’une période qui ne pourra excéder quinze ans à compter de la promulgation de la présente loi, le Gouvernement adressera au Parlement un rapport global d’évaluation accompagné d’un projet de loi autorisant, le cas échéant, la création d’un centre de stockage des déchets radioactifs à haute activité et à vie longue et fixant le régime des servitudes et des sujétions afférentes à ce centre.
Le Parlement saisit de ces rapports l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques. »
Ainsi, lors de ce point zéro, il était bien question d’étudier différentes alternatives et, si le stockage géologique devait ressortir comme l’option la plus crédible, se préparer dès 2006 à la création d’un centre de stockage. Notons également qu’il était déjà alors question d’éventuelle réversibilité du stockage géologique.
Toujours 1991
La DSIN, qui deviendra plus tard l’ASN, édicte la « Règle fondamentale de sûreté » (RFS) III.2.f qui définit les objectifs à retenir pour le stockage définitif des déchets radioactifs en formation géologique profonde.
2005
L’ANDRA, l’Agence nationale pour la gestion des matières et déchets radioactifs, remet le « Dossier argile ». Celui-ci prétend aboutir à la conclusion qu’un stockage de déchets radioactifs dans la couche argileuse où le laboratoire est déjà implanté est faisable.
Ce dossier fait l’objet d’une instruction par l’IRSN, l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire. En deux mots, le stockage y est qualifié de « faisable » et le dossier ne présente pas « d’élément rédhibitoire ». Et donc si une décision parlementaire devait être prise en 2006 en faveur du stockage géologique, l’IRSN juge que les données disponibles le justifieraient.
Cet avis de l’IRSN est alors présenté au « Groupe permanent d’experts de l’ASN pour les installations destinées au stockage à long terme des déchets radioactifs. » Ce groupe conclut :
Des résultats majeurs relatifs à la faisabilité et à la sûreté d’un stockage ont été acquis.
2006
Tous les experts ont rendu leur avis sur le stockage géologique. À l’Autorité de sûreté nucléaire, l’ASN, de trancher. Puis viendra le tour pour le Gouvernement et le Parlement de se décider.
L’ASN considère que le stockage en formation géologique profonde est une solution de gestion définitive qui apparaît incontournable.
C’est sans ambiguïté et un appel du pied explicite au Parlement.
Lequel, toujours en 2006, trouve malgré tout que ces quinze années sont passées drôlement vite, et que l’on ne serait toujours pas en mesure de décider. La décision est repoussée à 2012, et les études et recherches vont pouvoir continuer. L’ANDRA prend notamment alors en charge les recherches sur l’entreposage de longue durée.
En 2006, et ben on se rend compte qu'on n'a pas de quoi prendre une décision définitive, donc est repartie pour quelques années de recherche, comme le dit l'article 3 de la la loi 2006-739https://t.co/wSlJpQgqpj
L’article 3 de la loi 2006-739 du 28 juin 2006 propose d’approfondir toujours les trois mêmes axes de recherche :
« La séparation et la transmutation des éléments radioactifs à vie longue. Les études et recherches correspondantes sont conduites en relation avec celles menées sur les nouvelles générations de réacteurs nucléaires […] afin de disposer, en 2012, d’une évaluation des perspectives industrielles de ces filières et de mettre en exploitation un prototype d’installation avant le 31 décembre 2020 ;
Le stockage réversible en couche géologique profonde. Les études et recherches correspondantes sont conduites en vue de choisir un site et de concevoir un centre de stockage de sorte que, au vu des résultats des études conduites, la demande de son autorisation […] puisse être instruite en 2015 et, sous reserve de cette autorisation, le centre mis en exploitation en 2025 ;
L’entreposage. Les études et recherches correspondantes sont conduites en vue, au plus tard en 2015, de créer de nouvelles installations d’entreposage ou de modifier des installations existantes, pour répondre aux besoins, notamment en termes de capacité et de durée […]. »
Que voit-on ? Que l’on repart pour un tour, déjà, sur avis du Parlement, contre celui de l’Autorité de sûreté, n’en déplaise à ceux qui crient à la technocratie ou à l’absence de démocratique en la matière. L’on voit aussi apparu que le stockage doit à présent être réversible. Et on note des dates qui, vues de 2022, nous font bien rire : un prototype d’installation de séparation ou transmutation avant fin 2020 quand Astrid a été abandonné en 2019, ou une demande d’autorisation de création de Cigéo en 2015 quand on l’attend pour 2023 ou 2024…
2008
La RFS III.2.f est abrogée par l’ASN qui la remplace par un « guide », le premier guide de l’ASN, sur le stockage définitif des déchets radioactifs en formation géologique profonde.
2009
L’ANDRA présente un rapport d’étape sur Cigéo, marquant le passage d’une phase de faisabilité à une phase d’avant-projet.
2010
Le CEA, alors encore Commissariat à l’énergie atomique, présente un rapport d’étape sur l’évaluation technico-économique des perspectives industrielles des filières de séparation et transmutation des substances radioactives à vies longues.
2012
Sur cette base, l’IRSN rend un avis sur la séparation/transmutation. L’institut y déclare que la faisabilité n’est « pas acquise » et que les gains espérés, y compris en termes de sûreté, « n’apparaissent pas décisifs. »
L’ANDRA est également à l’heure au rendez-vous et livre son bilan des études et des recherches sur l’entreposage et conclut que cette solution constitue un soutien au stockage géologique plus qu’une alternative.
2013
L’ASN s’appuie sur les deux rapports du CEA et sur l’avis de l’IRSN et conclut sur la transmutation : cette option ne devra pas être « un critère déterminant pour le choix des technologies examinées ».
Côté État, on se lance dans un débat public avant de trancher, et c’est de manière assez prévisible, l’option du stockage géologique qui en ressort.
A l'issue des ces travaux, la solution proposée est le stockage en couches géologiques profondes. Cette solution est proposée lors d'un débat public en 2013, et vous pouvez trouver les documents correspondant ici :https://t.co/r8WfuJZ14E
Forte fut la procrastination, mais cette année-là, le Parlement, et à une très grande majorité, vote l’adoption du stockage géologique comme solution de référence.
La loi 2016-1015 du 25 juillet 2016 précise « les modalités de création d’une installation de stockage réversible en couche géologique profonde des déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue ».
La même année, l’ANDRA dépose auprès de l’IRSN, pour instruction, les deux Dossiers d’options de sûreté (DOS) de Cigéo, pour les phases d’exploitation et post-fermeture.
L’ANDRA saisit également l’Agence internationale de l’énergie atomique, l’AIEA, pour demander une revue internationale sur les DOS. Celle-ci rendra rapidement ses conclusions : projet robuste, méthode adaptée. La revue internationale suggèrera des thématiques à investiguer davantage.
Le contenu du DOS et les discussions engagées au cours de la mission ont donné à l’équipe de revue une assurance raisonnable quant à la robustesse du concept de stockage. Constatant que, dans de nombreux domaines, la recherche est toujours en cours pour la démonstration ou la confirmation de la sûreté, l’ERI a identifié quelques domaines supplémentaires qu’il serait utile d’approfondir, afin de renforcer la confiance existante dans la démonstration de sûreté : production et transport des gaz, description du vieillissement des composants du centre de stockage au cours de la période d’exploitation, incertitudes liées au temps de resaturation des alvéoles de stockage et effet sur la dégradation des colis de déchets, rôle des microbes et formation potentielle de biofilms au cours de la période d’exploitation, et conséquences des défaillances non détectées.
À son tour, l’IRSN rend la sentence de ses experts sur le DOS. Le projet fait état d’une « maturité technique satisfaisante au stade du DOS », mais il demeure des points durs. En particulier, la démonstration de maîtrise du risque d’incendie pour une certaine une famille de déchets de moyenne activité est insatisfaisante. Si cela n’est pas rédhibitoire pour l’avancement du projet Cigéo, pour ces déchets, pas de stockage possible en l’état, les études doivent continuer. Soit en vue d’une amélioration de la démonstration de sûreté, soit en vue d’un reconditionnement des déchets pour neutraliser leur réactivité chimique.
Les Groupes permanents d’experts de l’ASN pour les installations destinées au stockage à long terme des déchets radioactifs et pour les laboratoires et usines du cycle vont dans le même sens que l’IRSN :
En conclusion, les groupes permanents estiment que le DOS transmis par l’ANDRA montre que les options de sûreté de Cigéo sont dans l’ensemble satisfaisantes, hormis le cas particulier des bitumes. Sur cette base et compte tenu des engagements pris par l’ANDRA, une démonstration probante de la sûreté du projet de stockage devrait pouvoir être présentée dans le dossier de demande d’autorisation de création correspondant, sous réserve d’un traitement satisfaisant des points soulevés dans le présent avis, dont certains pourraient nécessiter des modifications d’éléments de conception.
2018
L’ASN rend son avis sur le DOS et le soumet à consultation du public. Bilan : « maturité satisfaisante » à ce stade. L’ASN reprend certaines recommandations précédemment émises pour les étapes futures (lesquelles seront la Déclaration d’utilité publique, attendue en 2022, et le Décret d’autorisation de création, dont la demande est prévue pour 2023 ou 2024).
La même année, une commission d’enquête parlementaire sur la sûreté et la sécurité des installations nucléaires soumet un rapport qui préconise de « poursuivre l’étude de la solution de l’entreposage de longue durée en subsurface comme alternative éventuelle au stockage géologique. » Et ce en dépit de tous les acquis précédents contestant la pertinence de l’entreposage comme alternative, motivé par les seules postures de militants antinucléaires.
2019
La députée LREM Émilie Cariou, rapporteure du débat public susmentionné, propose l’entreposage comme alternative au stockage géologique. En tirant, là encore, un trait sur les travaux scientifiques et parlementaires depuis 1991.
La même année, la Commission nationale du débat public, dans le cadre du débat public sur le PNGMDR 2019-2021, demande à l’IRSN une revue bibliographique des recherches internationales sur les alternatives au stockage géologique. L’IRSN répond à cette demande, j’en parlais dans cette série d’articles. Je résumais ainsi l’avis IRSN :
Arrêter de produire des déchets ainsi que l’entreposage en (sub)surface ne sont pas retenus car, par essence, ils ne sont pas des alternatives au stockage géologique.
De même pour la séparation-transmutation, qui est au mieux un complément, pas une alternative.
L’immersion et le stockage dans les glaces polaires ont des limites techniques sérieuses et, surtout, des verrous politiques et éthiques.
L’envoi dans l’espace est une catastrophe en termes de sûreté et de coût.
Le stockage en forage a un potentiel très intéressant pour certains déchets, plus discutable pour d’autres mais sans problème majeur.
La Commission d’enquête sur la demande de reconnaissance d’utilité publique du projet Cigéo rend son rapport. En résumé :
La commission d’enquête considère que le projet est à la fois opportun, pertinent et robuste au regard des textes réglementaires qui stipulent un stockage des déchets en couche géologique profonde sur un site disposant d’un laboratoire souterrain.
Au terme de ce bilan entre d’une part le risque, et d’autre part les mesures de précaution la commission d’enquête estime la proportionnalité acquise et pertinente.
La commission d’enquête émet un AVIS FAVORABLE à la Déclaration d’Utilité Publique du projet de centre de stockage en couche géologique profonde des déchets de haute et moyenne activité à vie longue (Cigéo), assorti de CINQ recommandations ci-après.
Les cinq recommandations sont les suivantes ;
D’établir un échéancier prudent des aménagements préalables dans l’occurrence de l’obtention des autorisations ;
De veiller à une insertion paysagère harmonieuse avec le paysage rural ;
De procéder à un défrichement progressif du bois Lejuc, aux seuls besoins de la DRAC afin de préserver au maximum la biodiversité ;
De maintenir un écran visuel sur la partie sud pour préserver les vues depuis les villages environnants ;
De compléter la communication envers le public de son territoire proche et l’adapter en fonction de la phase opérationnelle de Cigéo, tout en reconnaissant l’importance de la communication déjà réalisée par le maître d’ouvrage.
Toutefois, en parallèle, la Banque publique d’investissement (BPI) lance un appel à projets appelant à chercher des solutions alternatives au stockage géologique profond.
Conclusion
Ce thread débute en 1991. La décision devait être prise en 2006. Elle a été repoussée jusqu’en 2016, pour des raisons… Variables, souvent politiques. Depuis, toutes les étapes ont conforté la décision faite alors. Et pourtant, 30 ans après la loi de 1991, 15 ans après la loi de 2006, on n’a pas encore mis le premier coup de pelle pour Cigéo. On repousse…
Et surtout, les décideurs (ça te va, les décideurs ?) font énormément d’efforts… Pour ne pas décider ni devoir décider, pour revenir en arrière, remettre en question les décisions et acquis précédents, essayer encore et encore de nous faire repartir vers 1991.
C’est pour cela qu’il est encore si facile de clamer « on sait pas quoi faire des déchets » ! Si, on sait quoi faire, depuis 15 ans, et chaque jour depuis, on sait un peu mieux. Mais on procrastine. Les opposants n’ont évidemment pas intérêt à encourager la prise de décision. Les élus… Pareil. Le statu quo est confortable, devoir s’engager sur un tel sujet est terrifiant. Chacun lègue à la « génération » (électorale) future.
Et encore, ma chronologie est ultra franco-centrée ! Mais la démarche parallèle a lieu dans des tas de pays, et les résultats sont cohérents !
Dans ce thread ci-dessous, je décortiquais un rapport de l’Agence pour l’énergie nucléaire de l’OCDE. Son joli nom : Management and Disposal of High-Level Radioactive Waste : Global Progress and Solutions.
J'ai attaqué la lecture de ce document de la #nuclear Energy Agency @OECD_NEA de l'OCDE. Daté de cette année, il fait un état des lieux scientifique, technologique et politique des solutions de gestion des #déchets hautement radioactifs et du combustible #nucléaire usé.#thread
Les optimistes me rétorqueront que la recherche sur les alternatives est nécessaire pour justifier de l’intérêt de la réversibilité du stockage géologique, et pour l’acceptation par les politiques et le public, et qu’elles n’empêchent pas le projet d’avancer. En effet, l’idée d’avoir un stockage réversible pendant environ un siècle est de pouvoir changer d’avis si une alternative émergeait d’ici là. Donc, évidemment, il faut chercher des alternatives, quand bien même sait-on qu’il n’y a rien à espérer qui remettrait en question la pertinence du choix du stockage géologique.
J’espère seulement qu’effectivement, ces errements ne freineront pas à nouveau le projet, et que les différentes formations politiques au pouvoir se garderont de nous renvoyer sans cesse en 1991 à vouloir étudier les alternatives, encore et encore, avant de prendre une décision.
Les clés pour décider, on les a déjà. L’enquête pour la DUP de Cigéo est bouclée et, d’ici deux ou trois ans viendra celle pour le Décret d’autorisation de création. Le moment ultime de prendre cette lourde décision.
Le processus accompagnera le mandat du Président élu en 2022 et le Décret d’autorisation de création pourrait être prêt en toute fin de mandat, donc à la veille d’une échéance électorale. Que faut-il attendre ? En tout cas, je pense que ce thread le montre assez bien, il n’y aura, sauf révélation majeure, aucune raison d’encore procrastiner. Alors, que fera-t-on ?
Je vous laisse entre les mains du Président de l’ASN. Parce qu’il a l’intelligence d’être d’accord avec moi.
(Joke, hein)
DECHETS : A propos du Plan National de Gestion des Matières et Déchets Radioactifs (PNGMDR) : l'ASN souligne qu'il faut vraiment prendre des décisions. On a les solutions, mais on ne les met pas en œuvre. La tendance est à la « procrastination »… pic.twitter.com/UaP33y1syc
Puis c’est arrivé en France. La nuance s’est perdue, s’est retrouvée, la précision s’est dégradée… Puis, les pseudo-comptes de médias sur Twitter, vous savez, ceux qui jamais ne donnent de sources et résument une info en un seul tweet qui doit être le plus accrocheur possible, et bien ils se sont emparés du sujet.
FLASH | A #Tchernobyl, une réaction de fission #nucléaire est en train d'émerger dans le sarcophage et "menace une nouvelle fois le #pays" déclare Maxim #Saveliev.
Si vous avez quelques éléments de physique nucléaire, de physique des réacteurs, vous pouvez arrêter votre lecture ici et lire l’article de Science Mag (en anglais) ou celui de Thrust My Science (en français).
Sinon… On reprend.
La fission nucléaire et la réaction en chaîne
J’ai publié sur ce blog, très récemment, un billet pour rappeler le principe de la réaction de fission en chaîne. Donc ici, je vais faire très concis :
Certains atomes, comme l’uranium 235 (naturel), l’uranium 233 ou le plutonium 239 (l’un et l’autre de synthèse), sont fissiles : dans certaines conditions, il est possible de fragmenter le noyau de l’atome en plusieurs éclats.
Cette réaction de fragmentation est la fission ; et elle libère une quantité colossale d’énergie.
La fission est généralement induite par une interaction, une collision en quelque sorte, entre le noyau et un neutron baladeur.
La fission libère elle-même des neutrons, qui peuvent donc à leur tour induire de nouvelles fissions. C’est la réaction en chaîne.
À Tchernobyl, ce sont des flux de neutrons en hausse qui suscitent l’attention. Pas une réaction en chaîne, mais ce qu’on appelle une augmentation de la réactivité ; nous y reviendrons.
D’où viennent les neutrons ?
La fission nucléaire produit ses propres neutrons. Mais, comme l’œuf et la poule, est-ce la première fission qui produit les premiers neutrons ? Mais par quoi est-elle induite, cette première fission ? Ou bien sont-ce les premiers neutrons qui produisent les premières fissions ? Mais ces neutrons viennent d’où s’il n’y avait pas de fission avant ?
L’œuf et la poule. Les deux cas de figure coexistent.
Fission spontanée
La fission ne demande pas toujours de neutron en amont pour la déclencher.
Certains atomes radioactifs, pourtant parfois considérés comme non-fissiles, ont une infime fraction de leurs désintégrations radioactives qui ne se font ni sous la forme de désintégration α, ni de désintégration β. L’uranium 238, par exemple, présent en abondance dans le cœur d’un réacteur (pour rappel, l’uranium 238 représente 99,3% de l’uranium naturel ; et les réacteurs type Tchernobyl fonctionnaient à l’uranium naturel ou très faiblement enrichi, donc au minimum 99% d’uranium 238), présente 50 fissions spontanées par million de désintégration. Une tonne d’uranium 238 affiche 12 milliards de désintégrations par seconde, dont environ 700 000 fissions spontanées. Chacune émettant entre 2 et 3 neutrons, ce sont 1,5 millions de neutrons qui sont ainsi libérés, chaque seconde, dans une tonne d’uranium 238.
Par ailleurs, dans un réacteur nucléaire, l’uranium 238 absorbe beaucoup de neutrons, ce qui conduit à le transformer en plutonium 239, 240, 241… Le plutonium 240, justement, est tout à la fois considéré comme non-fissile mais sujet à la fission spontanée. Dix fois moins que l’uranium 238 : seulement 5 fissions par million de désintégration. Cependant, le plutonium 240 est beaucoup plus radioactif que l’uranium 238. Un kilogramme de plutonium 240 affiche 8500 milliards de désintégration par seconde, dont 43 millions de fissions spontanées, libérant près de 100 millions de neutrons par seconde.
Récapitulons.
Atome
Uranium 238
Plutonium 240
Masse
1 tonne
1 kilogramme
Fissions par million de désintégration
50
5
Désintégrations par seconde
12 milliards
8500 milliards
Fissions par seconde
700 000
43 millions
Neutrons émis par seconde
1,5 millions
100 millions
Les masses que je propose, d’une tonne et d’un kilogramme, sont totalement à titre indicatif et ne représentent pas l’inventaire du cœur du réacteur 4 de Tchernobyl (qui doit comporter environ 100 tonnes d’uranium 238 et au plus quelques kilogrammes de plutonium 240), ni de l’inventaire accumulé dans la salle où un risque de réaction en chaîne est suspecté.
Notez également que cette forte tendance à la fission spontanée rend le plutonium 240 extrêmement indésirable dans les armes nucléaires et est le facteur limitant la production de plutonium de qualité militaire dans des réacteurs non-optimisés pour.
Vous l’aurez compris, de nombreux neutrons sont émis spontanément dans les débris du cœur du réacteur. L’œuf.
Réactions induites par la radioactivité
La fission n’est pas le seul moyen d’émettre des neutrons. Soumis à un rayonnement α, voire à un rayonnement γ, certains atomes, comme le béryllium, vont réagir par l’émission de neutrons.
Dans le cœur d’un réacteur, les émetteurs de rayonnement α sont légion : uranium et plutonium en tête.
Ainsi, des interactions entre différents rayonnements, spontanés, et des matériaux stables ou instables, du cœur ou du réacteur, peuvent conduire à la production d’un flux de neutrons.
La poule.
Quelle vie pour les neutrons ?
Virtualisons une région du cœur accidenté du réacteur 4 de Tchernobyl, effondré dans cette fameuse salle souterraine. On va y retrouver :
du combustible : uranium 238 en abondance, petites quantités d’uranium 235, de plutonium
des produits de fission : césium, baryum, strontium…
quelques actinides mineurs, qui peuvent aussi être sources intenses de rayonnements α et de fission spontanée : américium, curium…
des débris du cœur : graphite, gaines du combustible, tuyauteries d’eau éclatées ou fondues…
des débris du bâtiment : gravats, câbles, tuyauteries, sable et plomb…
des absorbants de neutrons : barres de contrôle du réacteur, absorbants ajoutés en post-accidentel…
La composition est inconnue, pas homogène, et de géométrie quelconque.
Et dans cette région virtuellement délimitée que l’on considère, sont émis, disons, un million de neutrons par seconde par les réactions spontanées d’œuf et de poule énoncées ci-avant.
Que va-t-il arriver à ces différents neutrons ? Et bien, voici ce que l’on peut imaginer, avec des valeurs fantaisistes à titre d’illustration :
100 000 vont rencontrer des noyaux fissiles et réussir à provoquer des fissions, produisant 250 000 nouveaux neutrons que l’on dira « de deuxième génération ».
100 000 vont rencontrer des noyaux fissiles, mais être absorbés sans réussir à produire de fission.
200 000 vont réussir à s’échapper de la région virtuelle et atteindre d’autres salles de la centrale, voire l’extérieur ; une partie sera mesurable et permettra de suivre indirectement ce qui se passe dans la région.
600 000 vont être absorbés par les débris du cœur, du bâtiment, ou par les absorbants ajoutés à cette fin.
Et si l’on regarde les 250 000 neutrons de deuxième génération, ils vont se répartir de la même façon : 25 000 vont provoquer des fissions produisant 60 000 neutrons de troisième génération, 50 000 vont s’échapper, le reste va être absorbé.
La troisième génération, de 60 000 neutrons, va également en laisser échapper 12 000, en utiliser 6 000 pour la fission (donc 15 000 neutrons de quatrième génération), et perdre le reste dans les absorbants.
Sur ces trois générations, il est intéressant de noter que 262 000 neutrons se sont échappés, dont une partie aura été détectée par les moyens de surveillance.
Arrêtons le compte là, vous comprenez bien que chaque génération, le nombre de neutrons diminue fortement : c’est ce qu’on appelle un mélange « sous-critique ». La réaction en chaîne est incapable de s’auto-entretenir, elle s’étouffe de génération en génération, et s’il n’y avait pas de production de neutrons par fission spontanée ou par les rayonnements α et γ, cela ferait 35 ans qu’on ne mesurerait plus un neutron.
Criticité
On dit d’un mélange de matière fissile et d’autres substances qu’il est critique quand fission produit à son tour exactement une nouvelle fission.
Dans notre cas, le mélange serait critique si, pour un million de neutrons initialement, par exemple :
200 000 s’échappaient – pas de changement de ce côté là,
350 000 étaient absorbés… par les absorbants, débris, etc.,
50 000 étaient absorbés par des noyaux fissiles sans réussir à produire de fission,
400 000 étaient absorbés par des noyaux fissiles, produisant des fissions, et donc libérant 1 million de nouveaux neutrons.
Et alors, la réaction boucle : le réacteur est stable, on dit qu’il est critique. Dans un réacteur nucléaire, aussi dramatiquement connoté soit le terme « critique », il est l’état normal, réaction en chaîne stable, contrôlée.
Dans le cas précédent, nous étions « sous-critiques ». Il existe un troisième état, « surcritique » : c’est lorsque notre million de neutrons initial induit encore plus de fissions, et l’on se retrouve avec plus d’un million de neutrons une génération plus tard.
Dans un cas légèrement surcritique, on passerait, génération après génération, de 1 000 000 de neutrons à 1 050 000, puis 1 102 500, puis 1 157 625, puis 1 215 506… (ici, +5% par génération). C’est par exemple le cas d’un réacteur nucléaire dont on fait monter la puissance, après un redémarrage ou pour suivre la demande du réseau électrique. C’est une augmentation exponentielle, certes, mais d’une extrême lenteur : il faut 16 générations pour atteindre une population de 2 000 000 de neutrons dans une même génération. Dans le contexte de la pandémie de covid-19, c’est analogue à un R0 de 1,05.
Dans un cas fortement surcritique, le nombre de neutron augmente… Beaucoup plus vite. Peu de pertes de neutrons ou d’absorption sans fission (dite « absorption stérile »). On va avoir initialement 1 000 000 de neutrons puis, par exemple, 1 400 000 à la deuxième génération, 1 960 000 à la troisième… On dépassera largement les deux millions dès la quatrième. Ici, ce serait un R0 de 1,4. La limite théorique étant celle d’un R0 supérieur à 2 : la population de neutrons double à chaque génération, l’exponentielle est extrêmement raide. Ces cas fortement surcritiques sont ceux des bombes atomiques… Ou du réacteur 4 de Tchernobyl lors de l’accident du même nom.
Mais revenons-en au Tchernobyl d’aujourd’hui.
Les braises sous les cendres
La situation à Tchernobyl aujourd’hui est indéniablement sous-critique. Pas de réaction en chaîne, il y a un flux constant de neutrons par les réactions spontanées, mais qui n’est pas amplifié par les fissions induites.
Précédemment, je proposais le scénario suivant :
Première génération
1 000 000
Neutrons échappés
200 000
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
600 000
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
100 000
Neutrons qui entraînent une fission
100 000
Deuxième génération
250 000
Neutrons échappés
50 000
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
150 000
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
25 000
Neutrons qui entraînent une fission
25 000
Troisième génération
62 500
Neutrons échappés
12 500
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
37 500
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
6 250
Neutrons qui entraînent une fission
6 250
Avec, sur les trois générations, 262 500 neutrons qui s’échappent.
Cependant, récemment, on a mesuré une augmentation du nombre de neutrons détectés aux limites du bâtiment. Davantage de neutrons qui s’échappent, donc.
Deux interprétations possibles. La première est qu’il y a une augmentation du taux de neutrons qui s’échappent. Par exemple, une structure locale qui s’est effondrée qui change la géométrie, et des neutrons qui étaient auparavant absorbés s’échappent à présent. Exemple :
Scénario de base
Nouveau scénario
Première génération
1 000 000
1 000 000
Neutrons échappés
200 000
250 000
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
600 000
550 000
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
100 000
100 000
Neutrons qui entraînent une fission
100 000
100 000
Deuxième génération
250 000
250 000
Neutrons échappés
50 000
62 500
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
150 000
137 500
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
25 000
25 000
Neutrons qui entraînent une fission
25 000
25 000
Troisième génération
62 500
62 500
Neutrons échappés
12 500
15 625
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
37 500
34 375
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
6 250
6 250
Neutrons qui entraînent une fission
6 250
6 250
Au bilan, nous n’avons pas du tout d’évolution sur la réaction en chaîne… Mais le nombre de neutrons en fuite passe de 262 500 à 328 125 (+25%).
La seconde interprétation est que le taux de fuite n’a pas changé… mais que la population de neutrons a augmenté. Que la réaction en chaîne est moins sous-critique, qu’elle s’atténue plus lentement, génération après génération. Cela peut avoir deux causes :
Soit les neutrons absorbés par des éléments fissiles entraînent plus souvent de fissions (moins de « captures stériles »)
Soit l’absorption par les débris, absorbants, etc., est moins efficace, et davantage de neutrons sont absorbés par des éléments fissiles.
On va mettre en application ce second cas.
Scénario de base
Nouveau scénario
Première génération
1 000 000
1 000 000
Neutrons échappés
200 000
200 000
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
600 000
550 000
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
100 000
125 000
Neutrons qui entraînent une fission
100 000
125 000
Deuxième génération
250 000
312 500
Neutrons échappés
50 000
62 500
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
150 000
171 900
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
25 000
39 100
Neutrons qui entraînent une fission
25 000
39 100
Troisième génération
62 500
97 700
Neutrons échappés
12 500
19 500
Neutrons absorbés par des éléments non fissiles
37 500
53 700
Neutrons absorbés de manière stérile par des éléments fissiles
6 250
12 200
Neutrons qui entraînent une fission
6 250
12 200
Beaucoup de chiffres, hein ? Mais finalement, c’est assez simple à comprendre : tout a augmenté. Évidemment les neutrons qui s’échappent et que l’on détecte, qui sont passés de 262 500 à 282 000 (+7%), mais également le nombre de neutrons à chaque génération, qui diminue toujours, mais moins vite. Toujours pour faire un parallèle avec la pandémie, le R0 demeure inférieur à 1, mais remonte un peu. Pas de quoi relancer l’épidémie pour autant, puisque chaque malade contamine en moyenne moins d’une personne. Et pas d’exponentielle. Simplement la preuve d’une circulation résiduelle du virus… La preuve d’une variation du nombre de fissions produites.
Conséquences ?
La situation demeure stable à Tchernobyl. C’est la première chose à garder en tête : il n’y a pas d’emballement, il n’y a pas de réaction en chaîne auto-entretenue, il n’y a pas d’évolution d’ensemble de la situation.
De plus, dans un réacteur accidenté, il n’est pas anormal de voir des variations d’activité, on s’attend à ce que l’élément perturbateur ayant conduit à cette variation soit tôt ou tard épuisé, ou compensé par un autre élément perturbateur.
Cependant, il ne peut pas être exclu aujourd’hui que la sous-criticité continue à se déliter progressivement. Que le R0 augmente. Que l’on se rapproche de 1 – d’un état critique.
Critique, au sens de la neutronique, de la physique nucléaire, pas au sens médiatique. Critique, au sens où la réaction en chaîne parvient à s’auto-entretenir.
Et alors, irait-on vers un deuxième accident de Tchernobyl ?
Assurément, non. Une situation de forte surcriticité comme à Tchernobyl, avec dégagement important d’énergie et donc potentiel destructeur, c’est exclu, parce que les conditions d’obtention d’une telle réactivité sont hors d’atteinte. En revanche, l’atteinte d’une criticité oscillante, avec des moments où le milieu devient légèrement surcritique, s’étouffe, redémarre, se ré-étouffe… N’est pas exclu. En pareil cas, l’émission d’énergie est très faible, sans conséquence. En revanche, l’émission de neutrons et de rayonnements γ devient considérable, avec de forts risques d’irradiation grave pour tout le monde aux alentours.
Le risque est alors de rendre le démantèlement futur du réacteur infernal, faute de pouvoir garantir que l’on n’aura pas des flashs de neutrons pendant que des personnels seront aux alentours. Voilà pourquoi l’on surveille, pourquoi on envisage dès maintenant d’identifier les causes et les parades à éventuellement mettre en œuvre.
Si vous voulez vous faire une idée plus précise de ce qu’est un « accident de criticité », les conséquences que cela peut avoir, prenez le temps de découvrir la sombre histoire de l’accident de Tokai Mura.
Merci pour votre lecture, et gardez la tête froide : ça inclut aussi bien de ne pas s’alarmer pour rien… Que de survivre à l’agacement suscité par les alarmistes.
Ce billet est une nouvelle tentative de synthétiser, en une fois, la réponse à cette affirmation, c’est-à-dire de rappeler les grandes principes de la gestion des déchets radioactifs, en France, aujourd’hui.
D'accord. Là c'est l'écologiste qui parle. Maintenant oublions ce discours pré-formaté et activez l'œil du médecin.
Plus de 90% du volume de déchets radioactifs produits à ce jour en France consiste en des déchets à vie courte ou de très faible activité.
Plus de 90% du volume de déchets radioactifs produits à ce jour en France consiste en des déchets à vie courte ou de très faible activité. Pour ceux-ci, une gestion responsable, vis-à-vis des générations futures, demande de répondre globalement aux mêmes enjeux que pour la plupart des déchets ménagers ou industriels que nous produisons depuis des décennies, dans des quantités plusieurs ordres de grandeur supérieures à celles des déchets radioactifs.
C’est une question que, à mon sens, l’on peut politiquement et rationnellement aborder de deux manières différentes. Soit l’on considère à peu près convenable notre actuelle gestion des déchets au sens large, en France, auquel cas il en est de même pour 90% des déchets radioactifs, soit l’on conteste la gestion actuelle des déchets au sens large, mais alors les déchets radioactifs ne sont qu’anecdotiques, une goutte d’eau dans l’océan qui attire une attention disproportionnée et éloignée des vrais enjeux.
Déchets à vie longue
En plus de ces déchets, nous avons à charge 10% du volume de déchets que l’on dit « à vie longue » et qui concentrent 99,9% de la radioactivité des déchets radioactifs produits en France.
Ceux-ci méritent une gestion spécifique, en raison de ce qu’ils impliquent pour les générations futures.
Aujourd’hui, et à court terme, leur gestion n’est guère un sujet, ni technique, ni de société. Cependant, cette gestion repose sur des infrastructures qui nécessitent une maintenance régulière et un renouvellement toutes les quelques décennies, quelques siècles au plus.
De fait, reposer sur l’actuelle solution de gestion portée sur le long terme implique fortement, nos descendants, lesquels auront à charge de surveiller ces infrastructures et de, périodiquement, en extraire les déchets, reconditionner ces derniers, et les ré-entreposer dans de nouvelles structures. Et ce, génération après génération, pendant des durées démesurées à l’échelle des sociétés humaines.
Outre les difficultés éthiques de cette solution, celle-ci consisterait en un pari sur la pérennité de la civilisation humaine moderne, sa survie aux crises nationales ou mondiales d’origines humaines ou naturelles. Une telle stratégie, portée sur le le long terme, a longtemps été unanimement reconnue, en France, comme inacceptable par le public, les mouvements écologistes, politiques, ainsi que par l’industrie. C’est à la fin des années 2010 que cette unanimité s’est ébréchée, mais nous y reviendrons.
Dans la quête d’une stratégie alternative, plus enviable, la solution proposée par la communauté scientifique fut de remplacer ces infrastructures temporaires par une enveloppe géologique naturelle, qui existe et existera sans nécessiter aucune maintenance, et sans besoin d’être renouvelée.
Le stockage géologique
C’est le principe de stockage géologique, qui prévoit de stocker les déchets dans des formations rocheuses choisies pour leurs capacités à confiner efficacement et durablement les substances radioactives. Et « durablement » au sens géologique, pas au sens de l’industrie.
Le principe de stockage géologique fait l’objet d’un consensus scientifique mondial et, en France, un projet de mise en œuvre commence à être bien consolidé, sur le papier et en laboratoire (lequel est implanté dans la formation géologique profonde destinée à recevoir nos déchets à vie longue).
Il s’agit d’une solution non pas provisoire mais définitive, et qui, en ne nécessitant ni maintenance ni surveillance à terme, évite de léguer aux générations futures la gestion de nos déchets radioactifs.
L’alternative au stockage géologique
Deux paragraphes plus haut, j’évoque un consensus scientifique mondial en faveur du stockage géologique. Quelques paragraphes plus haut, je disais également qu’en France, il y avait autrefois consensus de société sur le caractère inacceptable d’une stratégie qui consisterait à pérenniser la gestion actuelle, à base d’infrastructures provisoires à reconstruire périodiquement.
Cependant, ce second consensus s’est aujourd’hui effondré ; et alors que le stockage géologique est chaque jour un peu plus proche de devenir une réalité, les opposants historiques au nucléaire ont été contraints à adapter leur discours pour pouvoir demeurer dans une démarche d’opposition.
Aujourd’hui, ils font explicitement la promotion d’une stratégie alternative qu’ils appellent généralement « stockage/entreposage en sub-surface ».
Nos demandes sur les déchets nucléaires : renoncer au projet d’enfouissement profond Cigéo et privilégier d’autres options, comme le stockage à sec en sub-surface pour permettre aux générations futures de surveiller et d’accéder aux déchets radioactifs. […]
EELV rappelle qu’une autre voie que l’enfouissement est à privilégier : l’entreposage en sub surface à proximité des sites de production nucléaire, qui diminuerait les risques, notamment sur les questions de transports.
La plupart des pays nucléarisés ont choisi l’option de l’entreposage à sec des combustibles irradiés après séjour en piscine. […] notre pays persiste dans une fuite en avant nucléaire : le projet de stockage définitif CIGEO dont la sûreté et la gestion sont constamment remises en question […] Il est plus que temps de revenir à la raison, et d’arrêter toute forme de retraitement des combustibles usés. C’est également préserver l’avenir, que de laisser aux générations futures la possibilité de mette au point des techniques d’élimination […].
Le premier commentaire que je ferai porte sur l’emploi, indifférent, des termes d’entreposage et de stockage, car cette confusion est lourde de sens. Lorsqu’il s’agit de déchets radioactifs, l’article L542-1-1 du Code de l’environnement fixe les définitions suivantes :
L’entreposage consiste à placer les substances radioactives à titre temporaire dans une installation spécialement aménagée en surface ou à faible profondeur, avec intention de les retirer ultérieurement.
Le stockage consister à placer ces mêmes substances dans une installation spécialement aménagée pour les conserver de façon potentiellement définitive, sans intention de les retirer ultérieurement.
Or, pour les déchets à vie longue, le stockage en surface ou sub-surface n’existe pas, car, compte tenu des durées en jeu pour ces déchets, de telles infrastructures ne peuvent pas être considérées comme définitives.
Cette stratégie implique d’adapter légèrement la stratégie actuelle, en réalisant des infrastructures conçues non plus pour quelques décennies mais pour un à trois siècles… Puis de les renouveler, tous les quelques siècles. En assurant une maintenance et une surveillance continue, et une manipulation périodique des déchets pour les désentreposer, reconditionner, réentreposer.
Et ce, dans l’espoir qu’une solution alternative, pérenne, soit un jour trouvée… Tout en excluant le stockage géologique et quasiment toutes les solutions de transmutation, car celles-ci nécessitent, pour la plupart, de pérenniser la filière nucléaire avec de nouveaux réacteurs avancés et nouveaux procédés de traitement du combustible nucléaire. Ainsi, par opposition au stockage géologique, ils ne proposent rien moins que de prolonger la stratégie provisoire actuelle, potentiellement sur des dizaines de milliers d’années, en comptant sur la pérennité de la société humaine moderne et sans considération des coûts et responsabilités reportées sur les générations futures.
Afin de pérenniser leur opposition au nucléaire, ils sont dans l’obligation de pérenniser le problème des déchets, et donc de militer en faveur d’une solution de gestion qu’ils considéraient autrefois, aux côtés des scientifiques, du public et des industriels, comme inacceptables.
Suite à ce thread, on m'a posé à au moins deux reprises une question qui m'a interpellé tant la réponse me parait être une évidence, aujourd'hui, alors je vais faire un tout petit rappel sur la physique d'un réacteur nucléaire.https://t.co/jyz1OnU9JC
Les questions qui m’ont été adressées proviennent d’une confusion entre deux phénomènes ayant lieu à l’échelle du noyau de l’atome (noyau → « nucléaire », par étymologie). La désintégration radioactive, et la fission nucléaire. Et ce sera également l’occasion de parler de transmutation.
La désintégration radioactive
Types de rayonnements
La désintégration est un phénomène spontané, c’est à dire qu’il n’a pas besoin d’être provoqué, il se déroule sans initiateur et de manière aléatoire dans les noyaux des atomes dits « radioactifs » (ce qui signifie… « qui sont susceptible de se désintégrer spontanément », justement).
Le noyau d’un atome, c’est un agrégat de deux types de particules, les neutrons et les protons. Les uns et les autres affichent une masse quasiment identique, mais le proton est électriquement chargé (sensible à un champ électrique, donc), tandis que le neutron est… neutre.
Lors d’une désintégration radioactive, la modification est subtile. Un cas typique est celui d’un neutron qui se transforme en un proton, ce qui implique un changement de charge électrique… Compensé par l’éjection d’un électron : une particule beaucoup plus petite et légère, mais de charge opposée à celle du proton. Cette émission d’électrons est ce qu’on appelle le rayonnement β- (lisez « bêta moins »), qu’on raccourcit souvent par β, en oubliant le « moins » (parce que, certes, il existe un rayonnement β+, mais dans de rares cas de figure, donc la pratique conduit à souvent assimiler « β- » à « β »).
Il existe une autre forme de radioactivité assez courante, c’est le rayonnement α (« alpha »). Dans ce cas, le noyau initial se voit arracher un fragment comportant deux protons et deux neutrons, ce qui correspond au noyau de l’atome d’hélium.
Dans un cas comme dans l’autre, le phénomène libère une petite quantité d’énergie. Celle-ci se trouve sous la forme d’énergie cinétique, donc, en fait, de vitesse de la ou des particule(s) éjectée(s). Cette énergie, bien qu’importante à l’échelle d’une particule, est infime à l’échelle des quantités d’énergie que nous sommes habitués à manipuler au quotidien. C’est pourquoi aucune de nos unités habituelles, le (kilo)wattheure, le Joule, n’est appropriée. On comptera plutôt en « électrons-volt », notés eV, ou « mégaélectrons-volts », notés MeV, qu’il n’est pas question d’expliquer ici. Retenez simplement qu’il s’agit d’une unité de mesure de l’énergie (pour les curieux : 1 MeV ≈ 0.2 millionième de millionième de Joule).
L’énergie libérée par la radioactivité α ou β, exprimée en MeV, donc, varie selon l’atome initial qui s’est désintégré.
Pour le plutonium 238 par exemple, dont la désintégration s’accompagne d’un rayonnement α, on est à 6 MeV par particule α émise. Cet exemple n’est pas innocent : c’est cette énergie, de désintégration du plutonium 238, que l’on met à profit pour produire de la chaleur et, au final, de l’électricité, dans les « Générateurs Thermoélectriques à Radioisotope » qui équipent plusieurs missions d’exploration spatiale à la surface de Mars (Curiosity, Perseverance) et vers les objets plus lointains du système solaire (Voyager, Cassini-Huygens…).
Autre exemple, l’iode 131. Celui-ci est le radionucléide le plus redouté en cas d’accident de réacteur nucléaire, à l’origine de nombreux cancers de la thyroïde au Bélarus, en Ukraine et en Russie après la catastrophe de Tchernobyl. Avec lui, on a un rayonnement β d’énergie un peu inférieure à 1 MeV.
Dernier exemple, le tritium (ou hydrogène 3), dont on parle énormément dans le cadre des futurs rejets des eaux contaminées de Fukushima-Daiichi. On est encore sur un rayonnement β, mais dont l’énergie est d’à peine 0,02 MeV.
Mesure de la radioactivité
La radioactivité d’un matériau radioactif donné est donc liée au matériau en question, et est caractérisée par le type de rayonnement et l’énergie des particules émises. Mais ce n’est pas tout : pour mesurer la radioactivité, on va s’intéresser avant tout au nombre de désintégrations par seconde.
Alors, certes, j’ai dit que le phénomène de désintégration était spontané et aléatoire, ce qui laisse penser qu’il n’y a pas de régularité. Mais… Mais si, en fait.
À l’échelle d’UN atome radioactif, disons de carbone 14, on sait qu’elle va avoir lieu, mais on ne sait pas prédire à quel moment. C’est à ce titre qu’elle est aléatoire : elle peut survenir à tout moment, mais l’atome peut aussi rester du carbone 14 pendant des dizaines de milliers d’années avant de se désintégrer. Bien entendu, moins l’atome est stable, moins on devrait attendre avant de voir une désintégration.
Seulement, voilà, on regarde assez rarement un seul atome. Le moindre milligramme de carbone 14 contient quarante milliards de milliards d’atomes radioactifs. À l’échelle d’un si grand échantillon, la désintégration se met à suivre certaines règles. Si l’on ne sait dire quels atomes dans le lot se désintègreront ) quel instant, on sait dire que le nombre totale d’atomes de carbone 14 va diminuer exponentiellement, comme ceci.
Après un certain temps, environ 5700 ans, on aura vu se désintégrer la moitié de notre milligramme de carbone 14. Encore 5700 ans plus tard, il ne restera plus qu’un quart de l’échantillon initial. Puis, après encore 5700 ans, plus que le huitième, etc.
Si l’on sait dire comment évolue notre échantillon de carbone 14 avec le temps, cela veut dire que l’on sait à quelle vitesse il se désintègre ou, autrement dit, combien de désintégration par secondes y ont lieu à chaque instant.
La désintégration par seconde, c’est l’unité de mesure de la « quantité » de radioactivité ; on appelle ça un Becquerel, noté « Bq », du nom du bonhomme ayant découvert le phénomène.
Ainsi, notre milligramme de carbone 14, il s’y produit 150 millions de désintégrations par seconde. On dira qu’il présente une activité de 150 MBq (mégabecquerels). Évidemment, au fur et à mesure que notre quantité de carbone 14 diminuera, sa radioactivité diminuera aussi : après 5700 ans, il ne s’y produira plus que 75 millions de désintégrations par seconde ; autrement dit, son activité aura diminué à 75 MBq. Cette durée est ce qu’on appelle la « période », ou « demi-vie » du carbone 14.
C’est par cette logique que l’on peut dater le carbone issu de tissus vivants : le taux de carbone 14 par rapport au carbone total, est fixe tant que l’organisme est vivant, puis, après la mort de l’organisme, il diminue selon cette logique. Donc si l’on regarde le taux de carbone 14 d’un tissu aujourd’hui, on peut remonter plusieurs millénaires jusqu’à la date de sa mort – aux imprécisions près.
Radioactivité appliquée au combustible nucléaire
On a parlé d’iode, de plutonium, de carbone, de tritium, mais l’idée de ce billet, c’est d’appliquer tout ça à l’énergie nucléaire ! Alors, allons(y.
Dans une tonne d’uranium enrichi, soit 955 kg d’uranium 238 et 45 kg d’uranium 235, il se produit quinze milliards de désintégrations d’atomes d’uranium par seconde (15 GBq). Cela représente une perte de 6 picogrammes d’uranium, toujours par seconde, autrement dit, 0,2 milligrammes par an. Avec environ 4 MeV par désintégration, on obtient une production d’énergie de… 10 mW. Oui, dix milliwatts, de chaleur, à partir d’une tonne d’uranium. Pour comparaison, la chaleur libérée par un corps humain au repos est dix mille fois supérieure.
Ce n’est donc pas ce phénomène que l’on peut espérer utiliser en réacteur.
Ce n’est pas la radioactivité de l’uranium qui le consomme (enfin, à raison de 0,2 milligrammes par an, sur une tonne…) ni qui produit la chaleur. C’est le second phénomène que nous devons discuter…
La fission nucléaire
Là, tout de suite, il n’est plus question de transformations subtiles du noyau, pas de proton qui se transforme en neutron, pas d’émissions de minuscules électrons… Et ce n’est pas non plus un phénomène spontané (sauf à la marge).
Conditions d’obtention
S’il existe énormément d’atomes radioactifs différents, bien plus que d’atomes non-radioactifs en fait, les atomes qui peuvent fissionner sont moins nombreux. Et dans la nature, ils sont très peu nombreux. En fait ils sont au nombre de… Un. L’uranium 235. Mais on sait également en synthétiser à assez grande échelle : le plutonium 239 et l’uranium 233 (respectivement produit par transmutation -on y reviendra- à partir de l’uranium 238 et du thorium 232, que l’on dit non pas « fissiles » mais « fertiles »).
Bien. Pour la fission, il nous faut donc un atome fissile. Généralement de l’uranium 235. Et, je le disais, elle n’est pas spontanée : elle est induite, il faut un déclencheur, et le déclencheur est généralement un neutron qui se balade librement et qui vient percuter le noyau fissile. C’est la collision entre le noyau fissile et le neutron qui provoque la fission.
Phénomène de fission
Et la fission, c’est quoi ? C’est très simple : c’est l’éclatement du noyau fissile en deux fragments, de natures chimiques variées, et de tailles/masses variables mais relativement proches.
Et en plus de ces deux fragments que l’on appellera « produits de fission », la fission va libérer quelques neutrons solitaires qui vont à leur tour pouvoir provoquer de nouvelles fissions : c’est la réaction en chaîne. En moyenne, 2,2 neutrons par fission pour l’uranium 235.
Et parfois, un troisième produit de fission est libéré, beaucoup plus petit que les deux autres, et toujours le même : du tritium.
La réaction en chaîne de fissions a deux qualités notables. La première, c’est que c’est un phénomène induit et non spontané ; et si on le provoque, cela veut dire qu’on peut espérer le contrôler, réguler la vitesse de la réaction en chaîne. Et la seconde qualité, c’est l’énergie libérée à chaque fois : 200 MeV ! Un noyau d’uranium 235 qui fissionne, c’est 43 fois plus d’énergie que s’il se désintégrait. Et dans un réacteur nucléaire, on va faire fissionner l’uranium beaucoup, beaucoup plus vite qu’il ne se désintègre.
Fission appliquée au combustible nucléaire
En moyenne, dans un réacteur nucléaire, au sein d’une tonne d’uranium (soit, pour rappel, 45 kg d’uranium 235 et 955 kg d’uranium 238), on va faire fissionner une douzaine de kilogrammes d’uranium 235 par an. Pour atteindre cette consommation, c’est un milliard de milliards de fissions par seconde qu’il faut entretenir ! Oui, les quinze milliards de désintégrations par seconde que l’on avait par simple radioactivité sont loin…
L’uranium 235 se consomme donc par fission à un rythme de 0,4 milligrammes par seconde pour une tonne d’uranium initial -que l’on comparera aux 0,2 milligrammes par an perdus du fait de la radioactivité- pour une puissance libérée de 30 MW (mégawatts). On saute donc neuf ordres de grandeur par rapport aux 10 mW (milliwatts) provenant de la radioactivité.
Récapitulatif : radioactivité | fission
Iconographie
À l’exception du portrait d’Henri Becquerel, toutes les images de ce billet proviennent du merveilleux site laradioactivite.com.
Et la transmutation, alors ?
Il existe une troisième forme de transformation, induite elle aussi, que peut subir la matière nucléaire.
Comme la fission, elle passe généralement par l’absorption d’un neutron… Mais sans induire de fission ensuite. Le neutron reste absorbé, soit parce que la fission n’est pas toujours garantie, même pour les noyaux fissiles, soit parce que le noyau qui l’a absorbé n’était pas fissile.
Et l’on change ainsi la nature nucléaire de l’atome : du cobalt 59 (le cobalt naturel, stable) on passe au cobalt 60 (radioactif), par exemple.
Il s’agit souvent d’une réaction parasite, dont on se dispenserait bien. L’exemple ci-dessus l’illustre bien. Certains aciers utilisés en construction ou en métallurgie, y compris nucléaire, comportent du cobalt, dont la seule forme stable existante dans la nature est le cobalt 59. Exposé à un flux de neutron, comme celui s’échappant du cœur d’un réacteur nucléaire, le cobalt 59 transmute en cobalt 60, radioactif et même assez fortement irradiant. C’est un des plus gros gêneurs dans le démantèlement nucléaire, et c’est lui, avec sa demi-vie de seulement 5 ans, qui incite à différer le démantèlement de quelques décennies (stratégie en vigueur dans de nombreux pays, dont la France jusqu’en 2006 où le démantèlement immédiat est devenu la stratégie de référence).
Mais la transmutation peut également être utilement mise à profit. On a levé ce voile précédemment en mentionnant les atomes « fertiles ». L’uranium 238 est 140 fois plus abondant, dans la nature, que l’uranium 235. Et le thorium 232 est encore 3 fois plus abondant. Mais ils ne sont pas fissiles… En revanche, en les exposant à un flux de neutrons, on peut « fertiliser » ces noyaux « fertiles » pour les transformer en plutonium 239 et uranium 233, l’un et l’autre fissiles. Et nous voilà à créer de la matière fissile !
La transmutation offre d’autres possibilités, comme la fabrication de radionucléides très spécifiques à usage médical.
Certains font également la promesse de mettre ce phénomène à profit pour réduire les quantités de déchets radioactifs à gérer. C’est un peu ce qu’on fait en transformant l’uranium 238 (un peu inutile) en plutonium (fissile), mais l’on pourrait également envisager de transformer certains produits de fission aux demi-vie trop longues en produits de fission à vie courte. Par exemple, l’iode 129 est un des produits de fission les plus dérangeants dans la gestion à long terme des déchets radioactifs ; d’une part en raison de sa demi-vie de seize millions d’années, et d’autre part en raison de sa grande mobilité dans l’eau et la roche : à ce titre, il fait l’objet d’une attention renforcée dans la conception du stockage géologique.
En revanche, en transmutant l’iode 129 en iode 130, ce dernier ayant une demi-vie de quelques heures, on règlerait rapidement le problème : il suffirait de le laisser reposer quelques jours pour se retrouver avec une bonbonne de xénon stable. Évidemment, la mise en œuvre est bien plus complexe que ça.
Et les rayonnements gamma, alors ?
Dans cet article, vous aurez entendu parler de rayonnements α et β… Mais les rayons γ (« gamma »), pourtant bien connus, seraient passés à la trappe ?
En fait, le rayonnement γ réside en une émissions de photon, les particules sans masse ni charge électrique lesquelles, selon leur fréquence (croissante ci-après), sont appelées onde radio, micro-ondes, infrarouges, lumière, ultraviolets, rayons X ou rayons γ.
De fait, si l’on n’émet qu’un photon, on n’a pas transformation de matière, juste une libération d’énergie pure. Or, dans cet article, nous avons décrit différentes transformations ayant lieu au niveau du noyau atomique : désintégration, fission, transmutation…
Mais sachez que souvent, ces réactions produisent des atomes surexcités, qui vont éliminer leur trop-plein d’énergie par émission d’un photo… γ, bien souvent.
Si l’on en revient au cobalt 60, il va généralement se désintégrer en nickel 60 excité en émettant un rayonnement β de faible énergie (0,3 MeV). Mais le noyau de nickel 60 va ensuite se désexciter en émettant successivement deux particules γ, de 1,2 et 1,3 MeV chacune. Ça sera toujours du nickel 60, car pas de transformation du noyau, mais pour les personnels affectés au démantèlement, ce seront ces photons γ, le problème, pas le rayonnement β.
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