Les défis de la guerre et du climat

Le Premier ministre britannique a déclaré la semaine dernière qu'il pourrait envisager de passer à l'énergie nucléaire pour compenser la hausse des prix du gaz naturel, qui ont bondi d'environ 150 % en Europe depuis le début de la guerre en Ukraine. Cette augmentation de prix est plus que doublée.

Cela soutiendrait également la position climatique ferme du Royaume-Uni en matière d'émissions nettes de gaz à effet de serre (GES) - parce que l'énergie nucléaire fournit de l'énergie verte. Cependant, ce n'est pas si propre à d'autres égards – voir ci-dessous.

Mais les pays à haute énergie se détournent du nucléaire et se tournent vers le gaz naturel. Le Bloomberg Green Newsletter a déclaré que la production d'énergie nucléaire de l'Allemagne en 2021 était de 60 % inférieure à son pic, celle du Royaume-Uni de 50 % et celle du Japon de 87 %.

Alors que la guerre fait rage en Ukraine, un observateur a suggéré que l'Allemagne, si elle était confrontée à une pénurie de gaz, pourrait rouvrir les centrales nucléaires qui avaient été mises sous cocon. L'Allemagne importe 49 % de son gaz de Russie.

Le nucléaire justifie-t-il un autre regard comme alternative à l'énergie au gaz naturel et comme moyen de décarboner le monde ?

Gaz naturel versus nucléaire en Europe.

Si la Russie coupait le gazoduc principal vers l'Allemagne, Nordstream 1, comment l'Allemagne et d'autres pays européens pourraient-ils remplacer le gaz ? Le nouveau gazoduc jumeau, Nordstream 2, ne sera d'aucune aide car il a été fermé récemment par l'Allemagne, invoquant la guerre en Ukraine, avant même qu'il ne commence à acheminer du gaz de Russie.

Une solution serait de renforcer les importations de GNL vers l'Europe par les principaux exportateurs que sont l'Australie, le Qatar et les États-Unis. Juste besoin de plus de terminaux d'exportation et de plus de navires-citernes spécialisés dans le GNL.

Le nucléaire est-il une option pour remplacer l'énergie au gaz naturel ? Pas facilement, car 28 des 34 pays en Europe en 2020 ont consommé plus d'énergie au gaz naturel que le nucléaire.

L'Allemagne a consommé 2.6 Exajoules (EJ) plus d'énergie du gaz que du nucléaire. Viennent ensuite l'Italie (2.4 EJ) et le Royaume-Uni (2.2 EJ).

La plupart des pays dépendent davantage du gaz naturel que du nucléaire. La France est la seule grande exception car 37 % de l'électricité française est fournie par des centrales nucléaires — l'énergie nucléaire consommée est nettement supérieure à celle du gaz naturel (1.7 EJ de plus).

Point de vue climatique.

Le gaz naturel est un combustible fossile, sauf s'il provient de déchets. Beaucoup ont fait valoir que le gaz sera un carburant de transition dans la transition vers les énergies renouvelables, car il brûle deux fois plus proprement que le charbon et le pétrole. Par exemple, les majors pétrolières bp Perspectives énergétiques 2020 ont postulé des scénarios futurs dans lesquels le gaz serait le principal combustible fossile nécessaire pour atteindre le zéro net d'ici 2050, mais cela ne représenterait que la moitié de la quantité d'énergie provenant de l'éolien, du solaire et de l'hydroélectricité.

Mais la montée en puissance de certaines centrales nucléaires contribuerait certainement à réduire les émissions de GES et à réduire la dépendance vis-à-vis des centrales au gaz et au charbon.

Bill Gates ajoute un autre point positif pour le nucléaire. Dans son livre Comment éviter une catastrophe climatique, Gates dit que pour chaque livre de matériau de construction, un réacteur nucléaire fournit beaucoup plus d'énergie que les énergies renouvelables traditionnelles. Les systèmes solaires, hydrauliques et éoliens nécessitent 10 à 15 fois plus de béton et d'acier que la construction d'un réacteur nucléaire, pour la même unité d'énergie produite. C'est un gros problème, dit-il, car il y a beaucoup d'émissions de GES lorsque fabrication ces matériaux de béton et d'acier.

Que faudrait-il pour remplacer tout le gaz naturel de l'Europe par l'énergie nucléaire ? Une estimation est de 50 à 150 nouvelles centrales nucléaires. Si la moyenne était calculée sur 34 pays, cela signifierait que chaque pays devrait construire environ 1 à 4 centrales nucléaires. Cela est peut-être faisable d'ici 2050, mais les questions litigieuses discutées ci-dessous rendraient cela très improbable.

Questions nucléaires controversées.

Deux gros problèmes sont qu'un réacteur nucléaire prend beaucoup de temps pour autoriser, réglementer et construire, et est également coûteux et dépasse généralement le budget. Comparez cela avec les énergies renouvelables éoliennes et solaires et les batteries qui deviennent de moins en moins chères.

Deuxièmement, le combustible nucléaire usé est radioactif et il est extrêmement difficile d'être certain que le stockage souterrain sera sûr pendant longtemps. Bien que seulement un petite fraction des déchets nucléaires est à vie longue et hautement radioactif (3 % du total), il doit être séparé et isolé, généralement par stockage géologique profond, pendant des dizaines de milliers d'années.

En parallèle, le stockage des déchets nucléaires aux États-Unis est un question impérieuse. Le combustible nucléaire usé aux États-Unis existe dans 33 États différents où il est stocké dans 75 sites. Les déchets augmentent de 2,000 30 tonnes chaque année et l'énorme responsabilité approche les XNUMX milliards de dollars.

Une solution temporaire a été proposée pour le stockage sur deux sites : un au Nouveau-Mexique appelé Holtec et un au Texas appelé ISP. Les deux se situeraient dans le bassin du Permien, mais sont controversés en partie à cause d'un nombre croissant de tremblements de terre. Un nouveau projet de loi au Sénat américain a été proposé pour empêcher que cela se produise.

Petits réacteurs modulaires.

Un SMR est un petit réacteur modulaire qui minimise le premier problème d'en haut - un temps long pour autoriser, réglementer et construire une centrale nucléaire. Un SMR produit généralement 300 MW d'électricité et est conçu pour être construit dans une usine. Un tel réacteur pourrait alimenter plus de 200,000 50 foyers. Il existe plus de XNUMX modèles différents de SMR.

Le DOE a dépensé plus de 1.2 milliard de dollars sur les SMR à ce jour, et souhaite maintenant donner à des entreprises telles que NuScale au moins 5.5 milliards de dollars de plus pour développer et démontrer des conceptions de SMR au cours de la prochaine décennie. L'application pratique est probablement dans 10 à 20 ans.

Combien de temps la fusion nucléaire?

La fusion de l'hydrogène libère une quantité démesurée d'énergie, comme l'ont démontré les bombes à hydrogène qui ont illuminé le Pacifique dans les années 1950. Dans un entreprise commune européenne appelé JET dans l'Oxfordshire, au Royaume-Uni, un énorme aimant en forme de beignet contient du plasma qui est chauffé à une température ultra-élevée de 100 millions de degrés.

L'équipe a récemment annoncé avoir doublé l'énergie de fusion produite, un grand pas en avant. La fusion de l'hydrogène s'est poursuivie pendant environ 5 secondes - une grande avancée par rapport aux tests précédents. Le plasma à l'intérieur de l'aimant en forme de beignet imitait les conditions à l'intérieur de notre soleil pendant ces 5 secondes. La fusion est bien sûr la source de l'énergie solaire.

La prochaine étape se déroulera dans un laboratoire plus grand et meilleur en France appelé Iter, qui devrait démarrer en 2035. L'attraction est que 1 livre de combustible de fusion générera plus de 10 millions de fois l'énergie de 1 livre de charbon, de pétrole ou de pétrole. gaz. Mais l'application commerciale de la fusion est dans des décennies, ce n'est donc pas une solution au changement climatique avant 2050.

En avant.

L'énergie nucléaire est une énergie propre et les installations sont compactes par rapport à la superficie des parcs éoliens, mais elles sont plus chères. Le nucléaire émet également beaucoup moins de GES lors de la fabrication des matériaux comme le béton et l'acier utilisés pour construire un réacteur nucléaire. Le nucléaire a également un excellent dossier de sécurité, mis à part Tchernobyl en 1986. Fukushima en 2011 a été terrifiant, mais aucune vie n'a été perdue.

Mais les préoccupations mentionnées ci-dessus signifient que le nucléaire n'est pas une solution pratique pour remplacer le gaz naturel en Europe si son prix continue de monter en flèche ou si les sanctions liées à la guerre ou le remboursement des sanctions conduisent à la fermeture du flux de gaz en provenance de Russie.

Il est également peu probable que le nucléaire puisse apporter une contribution importante à la réduction des émissions mondiales de GES, car il n'a contribué qu'à 4.4% de la consommation mondiale d'énergie en 2020. Les permis, les réglementations, la construction et les dépenses des nouvelles centrales nucléaires sont tout simplement trop. Et la ligne de départ est trop éloignée pour la plupart des pays européens – les fractions de consommation d'énergie nucléaire ne sont que de 6.7 % au Royaume-Uni, 4.9 % en Allemagne et 8.6 % aux États-Unis – à moins que les réacteurs nucléaires mis en sommeil ne puissent être ressuscités rapidement.