Que penser de l'implantation de centrales nucléaires de production … – Ecoactu
La fusion nucléaire serait le Saint Graal de l’énergie propre car elle promet la production d’électricité sans émission de gaz à effet de serre ni tracas de déchets radioactifs. Selon un rapport de Reuters, plus de 30 entreprises et laboratoires gouvernementaux sont engagés dans la production d’énergie à l’aide du processus de fusion, mais aucun n’a réellement fait de percées majeures qui pourraient rendre la technologie commercialement viable.
Dans la fission, la « casse » induite (et non spontanée) des noyaux lourds en deux noyaux libère en moyenne trois neutrons rapides dont le freinage libère la chaleur alors que dans la fusion, c’est le « mariage » de deux noyaux très légers qui libère « l’énergie de masse », Einstein ayant montré que la masse des deux entités séparées est supérieure à la masse des deux fusionnées.
A l’inverse de la fission nucléaire, contrôlée maintenant depuis 70 ans et qui délivre beaucoup plus d’énergie qu’elle n’en reçoit, la fusion nucléaire est maintenant elle aussi réussie depuis longtemps grâce au « Tokamak » inventé par des chercheurs russes mais, le « breakeven » n’est pas encore atteint, c’est-à-dire que la quantité d’énergie produite par la fusion reste encore inférieure à celle qu’on fournit pour la produire (aimants, refroidissement, etc.).
Qu’il s’agisse de la fission actuelle ou de la future fusion, c’est la chaleur libérée qui est récupérée pour faire tourner une turbine à vapeur qui entraîne une génératrice d’électricité, à l’instar de ce passe dans n’importe quelle centrale au charbon ou bien solaire thermodynamique. Mais, si l’eau qui est transformée en vapeur tourne en circuit fermé, le fluide sortant de la turbine doit tout de même être refroidi pour assurer un meilleur rendement et l’immersion d’échangeurs dans de l’eau de mer ou d’un fleuve est le meilleur moyen de le faire.
En 1978, mon vieux professeur de physique nucléaire de l’Université de Rennes 1 nous enviait la chance que nous aurions de voir, de notre vivant, la fusion contrôlée dépasser le « breakeven ». En 2023, soit 45 ans plus tard, quand on demande à des chercheurs « réellement indépendants », ils répondent toujours que ce sera pour dans 50 ans !
Finalement, tous ont retenu, et répété fidèlement la même réponse : « dans 50 ans ». Blague à part, lorsqu’on entend parler certains « autres chercheurs » on a toujours l’impression que les résultats sont « pour demain ». Et, de plus, lorsque cela se combine à la façon de présenter de certains médias à la recherche de sensationnalisme, l’atteinte du « breakeven » devient « imminente ». Tout le monde ne peut quand même pas lire les articles scientifiques des revues indexées pour se faire sa propre opinion sur tous les sujets !
Que conclure de tout ça ? – Comme les explorateurs d’hydrocarbures qui laissent croire à l’imminence de nouvelles découvertes afin de drainer des fonds pour poursuivre leurs explorations, les chercheurs dont le financement des travaux de recherche est directement lié aux résultats sont souvent tentés par des modes de communication laissant croire à « l’arrivée proche » de résultats. C’est vrai dans tous les domaines de recherche développement : biologie, chimie, géologie, physique ou informatique.
Ne fût-ce qu’à cause de ceci, il est indispensable d’avoir une recherche publique « forte » (dotations importantes) et « désintéressée » (plus grande part financée par les impôts). C’est pour cela que l’on n’évalue pas ses résultats au nombre de brevets mais au nombre et à la qualité des articles scientifiques qu’elle produit. En effet, on n’a pas encore trouvé meilleur moyen d’évaluation !
Sur une centrale nucléaire a fission au Maroc
Qu’on le veuille ou non, la croissance de la demande en électricité nette appelée au Maroc ralentit et le peu de croissance de ces dernières années est, hélas, « dopée » par la baisse du rendement du réseau.
Figure 1 En bleu, l’électricité nette appelée et le rendement des livraisons ONEE et en rouge, leur croissance annuelle
En tendance moyenne annuelle lourde, l’électricité nette appelée augmenterait actuellement d’un peu plus de 1% par an dont une partie non négligeable serait absorbée par la baisse du rendement des livraisons qui dure depuis une quinzaine d’années et qui est due à l’augmentation régulière des pertes en ligne et non par la demande client.
Pour pouvoir produire de l’électricité à bon marché, l’introduction de l’électronucléaire nécessiterait un minimum de 2 à 3 tranches de 1’000 MW, chacune produisant près de 7’500 GWh/an. Comment insérer une telle offre dans un Maroc qui ne consomme que 42’000 GWh/an lesquels n’augmenteraient en moyenne que de 1’000 à 1’500 GWh/an ? Au delà de tout débat sur le nucléaire en lui-même, le Maroc pose donc un problème de « place » pour la taille des centrales ayant trop grande capacité de production (comme les centrales nucléaires conventionnelles).
In faudrait donc démanteler pour pouvoir libérer cette place, or, jusqu’en 2044, le Maroc est contraint par des contrats d’achat « take-or-pay » de près de 23’000 GWh d’électricité au charbon qui ont représenté 59% de la production en 2021. Le reliquat de l’espace des besoins à couvrir pour les vingt prochaines années est, lui aussi, réduit par d’autres contrats « take-or-pay » sur des projets éoliens et solaires, sans même compter des récentes ambitions marocaines sur des projets au gaz naturel.
A ce sujet, je suspectais les lobbys nucléaires français d’avoir fait en sorte que les programmes d’équipement électriques nationaux soient retardés au point que le Maroc soit devenu tellement dépendant des imports d’électricité entre 2005 et 2018, qu’avec 6,4 TWh importés en 2012, une « place » pour une tranche nucléaire avait bien été libérée, mais la montre et le calendrier ayant toujours été les pires ennemis du Maroc, on ne s’y était pas préparé ! Qui croira à la coïncidence de la plongée du Maroc dans les méandres de l’importation d’électricité (voir Figure 2) qui a directement suivi les promesses nucléaires publiques du Président Sarkozy en 2007 ?
Figure 2 Satisfaction du besoin d’électricité nette appelée et livraisons d’électricité par l’ONEE
Au-delà du problème énergétique, se pose aussi le problème de la redondance de puissance. En effet, il n’existe aucune génératrice atteignant 1’000 MW au sein du réseau national et au moindre incident technique créant le déclenchement de l’alternateur d’un futur réacteur nucléaire au Maroc, il n’y aurait plus d’autre solution que l’appel aux deux lignes d’interconnexion avec l’Espagne (1’400 GW), sous réserve que de telles capacités soient immédiatement disponibles de l’autre côté du Détroit… Quant aux interconnexions avec l’Est, elles ne pourraient même pas être utilisées puisque ni Algérie ni la Tunisie n’ont de centrales aussi puissantes.
Crédit d’intelligence : si le nucléaire était une solution évidente pour le Maroc, peut-être que l’un des 37 millions de cerveaux disponibles aurait fait ce qu’il faut pour qu’elle soit déjà mise en œuvre.
A propos de l’existence de gisements d’uranium au Maroc
J’étais « TAMCA » stagiaire à l’OCP en 1976 (DP/TK/UTD) quand on parlait déjà de fortunes en uranium qui dormaient dans les terrils de Khouribga. Mais, en prenant de l’âge, j’ai appris à ne plus croire au Père Noël et à faire crédit à l’intelligence collective : « si c’était vraiment rentable, ce serait déjà fait »! Alors jusqu’à preuve du contraire…
A propos de l’accord du gouvernement russe sur le transfert de technologie au bénéfice du Maroc
Il y a quelque chose que certains médias, avides de sensationnalisme, n’ont pas rapporté à ce sujet. L’article deux de l’Accord avec le Maroc approuvé par le gouvernement russe en 2022 ne parle pas de centrale nucléaire mais de réacteur expérimental et d’accélérateur de particules. Cela n’enlève rien à l’intérêt technique et géopolitique de l’accord même s’il ne semble pas mentionner de centrale nucléaire.
SUR LE FACTEUR DE CHARGE DES CENTRALES NUCLÉAIRES A FISSION EXISTANTES
Philippe Gautier est un blogueur canadien spécialisé qui déclare : « Parler d’énergie, mais pas n’importe comment, qu’il n’existe pas de solution purement technologique et qu’il faut remettre en question nos besoins sans cesse croissants et ne pas s’acharner à les assouvir par tous les moyens. » En juillet 2021, il a écrit une réflexion (https://lnkd.in/dVvdXDJD) centrée sur les facteurs de charge de la production électronucléaire de 2019 dans les 27 pays dont les données étaient disponibles dans le « World Nuclear Industry Status Report ». La réflexion est basée sur l’analyse du comportement du facteur de charge en fonction :
Malgré les différents angles de vue abordés, l’auteur reconnaît n’avoir pas pu extraire de causes évidentes expliquant la faiblesse des facteurs de charge et je n’ai pas, non plus, trouvé de corrélation mathématiquement plausible avec ces 3 données mais il faudra que l’analyse soit poussée plus loin car elle intéresse au plus haut point les pays pour lesquels, à l’instar du Maroc, l’électronucléaire est une des options possibles de décarbonation future de la production électrique.
En effet, la répartition des 27 pays (par classe du facteur de charge de leur production électronucléaire) montre qu’il faut, en dehors de toutes autres considérations locales (sûreté nucléaire, indépendance énergétique, adaptation aux besoins du pays en puissance et en énergie) ou globales (déchets), s’assurer que le Maroc ne soit pas, ou ne tombe pas, ni dans les conditions des 5 pays où l’électronucléaire n’est pas ou n’est plus rentable (Japon, Argentine, Arménie, Corée du Sud et France) ni des 8 pays où l’électronucléaire est moins performant (Canada, Inde, Belgique, Pays-Bas, Afrique du Sud, Mexique, Russie et Pakistan).
Figure 3 Répartition statistique des pays ayant des centrales nucléaires par leurs facteurs de charge
Au-delà de la décarbonation, l’électronucléaire partage aussi avec les électricités éolienne ou solaire le fait que, dans le coût du kWh produit, la part des combustibles est négligeable (ou même nulle) et devient alors trop fortement tributaire du facteur de charge. Comme pour les renouvelables, une centrale nucléaire prévue pour tourner à plein régime 80% du temps et qui n’assure que 40% de ce facteur de charge produira de l’électricité qui coûtera deux fois plus chère.
Alors comment faire pour éviter de futures centrales nucléaires avec de faibles facteurs de charge dont le kWh produit coûterait excessivement cher ?
QU’EN EST-IL DES SMR ?
Les SMR (de l’anglais « small modular reactor ») sont des petits réacteurs modulaires qui utilisent la fission. Les développements des SMR ont commencé dans les années 90. De taille et puissance plus faibles que celles des réacteurs conventionnels, ils sont fabriqués en usine et transportés sur le site d’implantation pour y être installés. Pour l’instant, les SMR (d’une puissance de 10 à 300 MW) sont surtout destinés la propulsion marine militaire (sous-marins, porte-avions) ou civile (brise-glaces) et une seule alimentation électrique sur une barge en mer en Sibérie orientale.
En vue de baisser le prix de l’électricité produite, une cinquantaine de projets ou concepts de PRM étaient à l’étude ou en cours de développement (environ 100 MW par projet en moyenne), allant de versions réduites de modèles existants de réacteurs nucléaires, jusqu’à des concepts innovants relevant entièrement de la nouvelle génération. Les pays les plus actifs dans le développement dans ce domaine sont la Russie et les États-Unis.
En 2021, l’Agence Internationale de l’Energie Atomique, à Vienne, dénombre plus de 70 projets de SMR dans le monde. Plusieurs seraient en construction en Chine. Le SMR le plus avancé commercialement serait celui de la start-up américaine Nuscale, même si le premier exemplaire ne sera mis en service au États-Unis qu’en 2029. Des SMR de capacités allant de 100 à 300MW seraient tout à fait adaptés à la production électrique au Maroc, mais sous réserve que le coût de l’électricité produite soit compétitif, ce qui n’est pas encore dit car le silence qui est maintenu autour du coût de l’électricité produite en dit long sur les obstacles à surmonter et le temps qu’il faudra pour le faire. La discussion sur les risques dans l’exploitation technique et la gestion des déchets sera, en temps et en heure, socialement incontournable.
Susciter la réflexion chez les marocains, de coeur ou de sang, concernés, oui, mais il ne faudra surtout pas que notre diaspora nous importe la stupide guerre franco-française de mauvaise foi entre les « églises » des énergies renouvelables et celle du nucléaire. On parle ici de l’énergie, qui est le Talon d’Achille du Maroc, qui nécessite toute l’empathie et la compréhension des arguments des autres en dehors de toute inféodation à un quelconque groupe de pression car, ce qui compte pour le Maroc d’aujourd’hui et de demain est, simultanément :
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