La France est le 3ème pays producteur d’énergie nucléaire au monde[1]. Celle-ci représente 40% de la consommation d’énergie primaire française[2]. Les énergies fossiles pèsent 46%[3] tandis que les renouvelables constituent 13% de cette consommation.
Si le besoin global d’énergie tend à diminuer légèrement en France depuis 2005, l’arrêt de la vente de véhicules thermiques à compter de 2035 dans l’Union européenne va pousser à la hausse la consommation d’électricité.
Si l’énergie nucléaire contribue fortement à satisfaire les besoins en énergie décarbonée, ses inconvénients en matière de sécurité et de gestion de déchets nucléaires sont notoires. En revanche, les difficultés que rencontrent les centrales nucléaires avec l’eau sont encore méconnues alors qu’elles devraient s’accroître dans les années à venir. Jusqu’à remettre en cause à terme une partie de la production d’électricité nucléaire française ?
La France exploite actuellement 56 réacteurs nucléaires répartis dans 19 sites métropolitains[4]. Les centrales nucléaires sont construites soit à proximité du littoral maritime[5], soit en bordure de cours d’eau.
Car, dans les centrales nucléaires, l’eau est essentielle pour 2 raisons principales :
La production de vapeur : l’eau chauffée par la réaction nucléaire est transformée en vapeur. Celle-ci fait tourner des turbines qui sont connectées à des générateurs d’électricité. C’est ainsi que l’énergie thermique produite par la réaction nucléaire est convertie en électricité.
Le refroidissement du réacteur : l’eau est utilisée pour absorber la chaleur générée par la réaction nucléaire dans le cœur du réacteur. Cette chaleur, issue de la fission nucléaire, doit être dissipée efficacement, faute de quoi elle pourrait faire surchauffer le réacteur, entraînant des dommages importants voire une fusion du cœur du réacteur, situation très dangereuse.
97% de l’eau prélevée par une centrale est restituée à son milieu d’origine. Les 3% restants représentent tout de même 12% de la consommation d’eau douce en France ou encore en moyenne 1% du débit des cours d’eau où les centrales sont installées. L’eau prélevée est réchauffée temporairement puis rejetée dans son milieu d’origine tandis que l’eau consommée est rejetée à l’état de vapeur dans l’atmosphère.
L’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) définit pour chaque centrale les températures maximales des rejets après mélange, à l’aval de la centrale. Le niveau fixé doit être conforme aux normes européennes, soit 28°C maximum et un écart de 3°C maximum par rapport à la température du cours d’eau en amont. Mais ces normes peuvent faire l’objet de dérogations selon les situations locales.
L’objectif est de ne pas perturber la biodiversité ambiante, plantes et poissons.
En 2023, la Cour des comptes s’est alarmée des conséquences futures du réchauffement climatique sur les centrales nucléaires. Comment EDF va préparer ses 56 réacteurs, ainsi que ceux qu’il projette de construire, à la baisse des niveaux d’étiages des fleuves et des rivières utilisés pour les refroidir ?
« Les études prospectives mettent en évidence une multiplication par un facteur de trois à quatre des indisponibilités [des centrales nucléaires] liées au réchauffement climatique à échéance de 2050 », signale la Cour et invite l’Etat à « mieux appréhender la contrainte hydrique pour les centrales comme pour l’environnement en poursuivant les études sur l’évolution quantitative et qualitative de la ressource en eau ».
Il faut, en effet, très régulièrement, stopper ou baisser la production d’électricité dans telle ou telle centrale faute d’eau. Entre 2000 et 2019, EDF a été contrainte de provoquer 58 arrêts ou réductions de production d’électricité à cause du manque d’eau. En 2022, il a fallu baisser en mai la puissance des 4 réacteurs du Blayais sur la Gironde puis arrêter Golfech en août et enfin accorder en septembre des dérogations préfectorales de dépassement de température des rejets d’eau pour Bugey, Le Blayais, Saint-Alban, Tricastin et… Golfech.
Tous les fleuves sont plus ou moins concernés même si le Rhin est un peu épargné. Et la situation pourrait s’aggraver. Les stocks d’eau douce des glaciers alimentent encore les fleuves en saison chaude mais la perspective de leur disparition à terme n’est plus impensable. Nos fleuves vont-ils devenir intermittents, quasi à sec l’été ?
Dès lors que faire ? En novembre 2023, le Président de la République s’est rendu en Suisse. L’un des enjeux de ce voyage était de négocier la gestion partagée du débit des eaux du Rhône, gestion exclusivement Suisse jusqu’à maintenant.
Peut-on espérer des progrès technologiques au niveau des centrales nucléaires qui deviendraient moins dépendantes de l’eau, moins utilisatrices et consommatrices d’eau ? De nouvelles technologies[6], de petites centrales nucléaires de 300/10 MWe disséminées sur le territoire en complément des grands réacteurs type EPR Flamanville (plus de 1200 MWe) peuvent-elles être la solution ?
Plus que jamais, la question des centrales nucléaires est posée et un débat public s’impose. Peut-on envisager une « énergie nucléaire renouvelable » comme le prétend la start-up française Stellaria ? En tout cas, l’arrêt des énergies fossiles paraît non négociable.
Dès lors, la décarbonation des transports par l’électrification associée au bas débit prévisible des cours d’eau implique un usage optimisé de l’énergie : la sobriété devient une vertu impérative pour tous les consommateurs d’énergie au moins proportionnellement à leur consommation !
Philippe Marguerit
[1] Soit en 2021 : 379 TWh (13,5%), derrière les Etats-Unis (819 TWh, 29,3%), la Chine (408 TWh, 14,6%) et devant la Russie (222 TWh, 7,9%), la Corée du Sud (158 TWh, 5,6%), le reste du monde (814 TWh, 29,1%)
[2] Mais l’énergie nucléaire représente seulement 5% de la consommation énergétique mondiale.
[3] Pétrole 28%, gaz 16%, charbon 3%.
[4] Auxquels il faut rajouter l’EPR de Flamanville et 6 EPR sur sites préexistants dont les 2 premiers à Penly et Gravelines.
[5] Gravelines, Le Blayais, Penly, Paluel et Flamanville
[6] SMR (Small Modular Reactor des sous-marins et porte-avions, REP (réacteurs à eau pressurisée), HTR (Réacteurs à Hautes Températures), RSF (Réacteurs à Sels fondus), RNR (Réacteurs à neutrons rapides)