Contenu du sommaire : Le nucléaire civil, enjeux et débats

L'énergie nucléaire de fission est utilisée à des fins civiles, essentiellement pour la production d'électricité, et ce depuis plus de cinquante ans. Après une première phase de construction de prototypes et de démonstrateurs basés sur une grande diversité de combustibles, caloporteurs et modérateurs, le choix s'est porté essentiellement sur la filière à eau légère, qui constitue aujourd'hui la grande majorité du parc des quatre cent cinquante réacteurs en fonctionnement dans le monde, lesquels produisent 10 % de l'électricité. Dans les pays de l'OCDE utilisant la technologie nucléaire, on constate un ralentissement significatif du nombre des constructions nouvelles, lequel résulte des conséquences combinées de l'impact des trois accidents nucléaires majeurs sur les opinions publiques, de la libéralisation du marché de l'électricité et du développement privilégié des énergies renouvelables intermittentes. La Chine est dans une phase de rattrapage rapide et elle devient aujourd'hui un fournisseur de technologie nucléaire. Un certain nombre de nouveaux pays montrent leur intérêt pour la filière nucléaire, voire même ont engagé la phase de construction de leurs premières centrales. Le monde d'aujourd'hui est bien différent de ce qu'il était il y a encore vingt ans. Notamment, le changement climatique impose son urgence, telle une épée de Damoclès. Dans le même temps, les pays pionniers dans le développement scientifique et industriel de la technologie nucléaire civile, en dehors de la Russie, voient leur capacité d'innovation et leur leadership technique s'éroder dans le domaine du nucléaire.Dans ce contexte, il est utile de revisiter brièvement l'histoire nucléaire des cinquante dernières années afin d'en tirer des enseignements qui pourront éclairer les décideurs politiques auxquels revient la responsabilité du choix d'un mix énergétique durable, c'est-à-dire propre, économique et fiable.

Le cycle initial d'investissement dans le nucléaire civil a été amorcé dans les années 1970, en amont du mouvement de libéralisation des marchés de l'électricité qui s'est diffusé dans l'OCDE. Désormais, le nucléaire est à la fois en concurrence – selon les environnements – avec des énergies renouvelables « fatales » qui tirent les prix vers le bas (en Europe) et/ou des filières thermiques (aux États-Unis). Cette configuration pourrait raccourcir la durée de vie de centrales déployées au XXe siècle et crée une incertitude sur le modèle de financement de projets de futures centrales (supposant l'octroi des garanties « hors marché », comme en a bénéficié le projet britannique d'Hinkley Point). Ces observations procèdent certes du jeu du marché entre les filières de production selon leurs « mérites » (c'est-à-dire leur coût marginal), mais également d'une valorisation imparfaite de la contribution au système électrique de chacune d'entre elles : fourniture de capacité et de services système et, surtout, empreinte carbone.

À la suite de la ratification de l'Accord de Paris, l'Union européenne a réaffirmé sa détermination à décarboner son mix énergétique d'ici à 2050. Différentes études ont montré que cela nécessiterait un rôle croissant de l'électricité dans les usages finaux et une décarbonation du mix de production électrique. Pour quantifier la contribution potentielle du nucléaire à cet objectif de décarbonation, l'étude commandée par Foratom et présentée dans cet article développe trois scénarios contrastés d'évolution de la capacité de production nucléaire européenne permettant d'atteindre les objectifs de décarbonation et les évalue au travers d'une analyse multicritère.L'étude démontre la contribution importante du nucléaire à la transition énergétique, notamment en mettant en lumière les difficultés et surcoûts qui seraient engendrés par un scénario de faible capacité nucléaire, dans lequel la durée de vie des centrales existantes ne serait pas prolongée.

Un certain nombre d'objectifs, de principes et d'approches visant la sûreté et la protection radiologique des personnes (travailleurs et personnes du public) et de l'environnement sont pris en compte pour la conception et l'exploitation des réacteurs électronucléaires.De façon générale, la sûreté bénéficie d'améliorations continues tenant compte des évolutions sur la perception des risques, des nouvelles connaissances acquises sur certains phénomènes complexes susceptibles de se produire dans les réacteurs et de l'expérience acquise en matière d'exploitation des réacteurs (« retour d'expérience »), notamment les enseignements tirés des trois « grands » accidents survenus dans les centrales nucléaires de Three Mile Island (1979), Tchernobyl (1986) et Fukushima Daiichi (2011).Ces trois accidents, caractérisés par la fusion du cœur des réacteurs, illustrent les enseignements de natures extrêmement diverses qui peuvent être tirés de l'expérience d'exploitation des réacteurs électronucléaires. Toutes les dispositions concrètes qui en ont résulté visent, in fine, un renforcement de la prévention et de la limitation des conséquences d'accidents dans de telles installations. En outre, depuis les années 1990, la prise en compte des accidents avec fusion du cœur dans la conception des réacteurs de nouvelles générations est un principe adopté au plan international.

Plusieurs chantiers de construction des premiers réacteurs de 3ème génération ont rencontré des difficultés importantes ayant des causes multiples. Une explication majeure est à trouver dans l'absence depuis vingt ans de grands programmes aux États-Unis et en Europe. Les coûts de ces premiers réacteurs ont fortement dérivé. Grâce au retour d'expérience accumulé, nous montrons dans cet article comment et pourquoi le nucléaire de demain pourra être compétitif dans ces zones géographiques, comme il l'est déjà en Asie. Plus largement, le panorama des résultats économiques présenté ici se révèle en bonne cohérence avec les analyses stratégiques actuellement menées par les pouvoirs publics et débouchent sur 1°) le besoin de lancer rapidement un programme de renouvellement du parc en France, 2°) la poursuite du cycle fermé2 et 3°) le lancement de la première phase du projet de stockage Cigéo.

L'utilisation des propriétés de la radioactivité dans de nombreux secteurs engendre des déchets radioactifs qui représentent des risques pour l'homme et l'environnement. Ces déchets doivent être gérés en fonction de leur niveau de radioactivité et de leur durée de vie.Le stockage des déchets radioactifs à vie courte, qui représentent plus de 90 % des volumes de déchets français mais une faible part de la radioactivité totale, est réalisé dans des centres de surface.En ce qui concerne les déchets à vie longue, des projets sont en cours d'étude ou de conception. Ainsi, pour les déchets de haute activité et de moyenne activité à vie longue, l'Andra est en charge du projet Cigéo, le centre de stockage géologique profond dans une roche aux propriétés remarquables pour permettre d'isoler ces déchets sur le très long terme. La France n'est pas le seul pays à avoir fait ce choix, le stockage géologique étant considéré comme la solution de référence au plan international.

Le changement climatique est une réalité et son origine anthropique est largement partagée au sein de la communauté scientifique. La lutte contre le changement climatique passe par la réduction des émissions de CO2. C'est un challenge pour le secteur électrique qui doit décarboner en profondeur sa production, aujourd'hui responsable de 40 % des émissions de CO2 dans le monde, mais aussi une opportunité avec des perspectives d'électrification renforcée des usages dans les transports, les bâtiments et l'industrie. La baisse des coûts des énergies renouvelables éolienne et solaire élargit l'offre de production d'électricité décarbonée aux côtés des filières traditionnelles nucléaire et hydraulique. Nous abordons dans cet article les perspectives qu'offre une gestion conjointe du nucléaire et des énergies renouvelables pour décarboner en profondeur les mix électriques.

À l'instar de toutes les autres industries, les activités nucléaires civiles et militaires produisent des déchets, c'est-à-dire des substances ne disposant pas de perspectives de valorisation et donc destinées, a priori, à l'élimination. Par comparaison à d'autres industries, les quantités et la nature des déchets issus de l'industrie nucléaire sont, en revanche, relativement bien connues (voir à ce propos l'inventaire national tenu par l'Andra : https ://inventaire.andra.fr/). L'entreposage de ces déchets est aujourd'hui bien maîtrisé et est réalisé dans de bonnes conditions. Pourtant, la problématique de la gestion des déchets produits par l'industrie nucléaire est régulièrement présentée comme un des obstacles majeurs de l'accès du nucléaire au statut d'activité durable. Pour quelle raison ? En partie du fait de la nature même de ces déchets : ils sont radioactifs, donc potentiellement nocifs s'ils sont mal gérés. Mais surtout pour certains, ils le sont sur des durées dépassant ce qui se rencontre dans le domaine de la gestion des déchets dits conventionnels. On verra ainsi que le facteur temps joue un rôle essentiel dans la politique de gestion des déchets radioactifs.

L'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a pour mission essentielle de protéger les personnes et l'environnement des effets néfastes des rayonnements ionisants.Elle est aujourd'hui confrontée à des enjeux sans précédent de sûreté dans le domaine nucléaire (mise en service de l'EPR, maîtrise du vieillissement et prolongation du fonctionnement des installations ayant dépassé leur durée de vie initiale, gestion des déchets et ampleur des démantèlements à venir), mais aussi en matière de radioprotection dans le domaine médical (recours croissant à l'imagerie, utilisation de technologies ou de radio-pharmaceutiques présentant de nouveaux risques).Face à ces enjeux, l'ASN considère que l'anticipation, le maintien des marges pour la sûreté et le renforcement des compétences constituent des points-clés incontournables.Elle devra relever trois principaux défis : adapter les modes de la concertation avec le public, évoluer à l'heure de la transformation numérique et maîtriser ses ressources financières pour garantir son autonomie.

L'industrie nucléaire présente un caractère « national » très marqué. Pour autant, les cadres d'échanges internationaux sont très nombreux et la plupart se proposent de favoriser la convergence des réglementations entre les pays. Deux moteurs « faibles » d'une telle convergence sont, d'une part, le souhait des industriels de disposer de règles uniformes pour leurs projets d'export et, d'autre part, l'attente par l'opinion publique de l'instauration d'exigences de sûreté ambitieuses dans tous les pays du monde. Les efforts menés par la France, notamment à l'échelle européenne, puis internationale, ont permis de « tirer vers le haut » les exigences de sûreté, mais ces efforts atteignent leurs limites dans un monde multipolaire, où les grandes puissances ne souhaitent pas alourdir les exigences applicables à leurs champions nationaux, et où chaque pays nucléarisé réaffirme son souhait de garder la pleine maîtrise de cette industrie.

Transparence, expertises pluralistes, participation aux décisions… où en sommes-nous dans l'application des textes réglementaires internationaux, européens et français ? La société civile a-t-elle su s'emparer de son droit d'accès à l'information et de participation aux décisions pour comprendre, participer et interagir dans le domaine du nucléaire ?L'ANCCLI dresse un état des lieux des outils réglementaires créés à cet effet et s'interroge sur la manière dont la société civile et les acteurs du nucléaire se les sont appropriés ces dernières années, pour en faire de véritables outils d'action : quels sont les constats positifs qui en sont ressortis, les points de vigilance et les points d'amélioration ?Entre l'urgence de trouver une solution qui est souvent mise en avant et la nécessité de prendre le temps de s'informer, de monter en compétence et de se concerter, la société civile est en attente de davantage de sincérité, voire d'humilité de la part des acteurs du nucléaire. Mais elle est aussi et surtout soucieuse que sa participation soit effectivement prise en compte dans la prise de décision.

Dans son rapport SR15 d'octobre 2018, le GIEC1 souligne2 le nécessaire accroissement de la part du nucléaire dans le mix énergétique mondial et avec lui le frein principal à l'atteinte de cet objectif, qu'est son acceptation sociale.“The current deployment pace of nuclear energy is constrained by social acceptability […]. Though comparative risk assessment shows health risks are low […], and land requirement is lower than that of other power sources […], the political processes triggered by societal concerns depend on the country-specific means of managing the political debates around technological choices and their environmental impacts […].”Des efforts sans précédent sont actuellement consacrés à mener la transition de l'humanité d'un modèle de civilisation à un autre, en l'espace d'une génération seulement. Lever les freins sociétaux au nucléaire, dont le rapport précité rappelle qu'ils reposent sur des perceptions erronées, devrait permettre des avancées rapides, conséquentes et sous-jacentes à d'autres gains. Alors que la suppression de ces freins devrait être une priorité, il n'en est rien ; ils semblent même exacerbés par ceux que l'on aurait cru en charge de les combattre.Nous sommes quelques-uns, au sein de l'association Voix du nucléaire et ailleurs, à avoir choisi de nous atteler à cet enjeu titanesque qui nous semble consister avant tout à « informer » et que la plupart pourtant fuient. Nos enfants retiendront-ils de ce choix difficile à faire, que nous savions et que c'est pour cela que nous avons fait quelque chose ?

Le nucléaire français paraît être à la croisée des chemins, sans avoir soldé son passif ni s'être projeté vers un avenir désirable. Son avenir est conditionné par sa capacité à relever des défis économiques, technologiques, industriels, sociétaux et de souveraineté. Plus fondamentalement, le secteur électronucléaire français doit prendre toute sa place dans la transition énergétique, par un rééquilibrage du mix énergétique, la définition d'un processus pour gérer les déchets ultimes et le développement d'une filière du démantèlement. Pour accomplir cette transition, l'accompagnement social et le développement d'activités industrielles créatrices d'emplois (dans les EnR, en particulier) sont indispensables.

Alors que les acteurs français du nucléaire civil procèdent à un diagnostic complet de la filière pour pallier les déboires et établir les conditions d'une relance des constructions de réacteurs, la dimension stratégique du nucléaire civil doit impérativement être prise en compte. La guerre technologique globale et la bipolarisation du monde entre les États-Unis et la Chine qui se déploient désormais imposent à la France et à l'Union européenne (UE) d'avoir une stratégie de maîtrise des chaînes de valeur de toutes les technologies bas carbone. Le nucléaire civil en est une composante essentielle. Le risque est que demain, la Chine et la Russie, et dans une moindre mesure les États-Unis, ne dominent les marchés des exportations et « verrouillent » certains pays. La France et l'UE peuvent aussi perdre leur capacité de peser dans la gouvernance mondiale du secteur, et sur la non-prolifération du nucléaire, au moment où de nombreux pays émergents souhaitent se doter de cette technologie, qui par ailleurs se transforme avec l'émergence des petits réacteurs modulaires.

Construit entre 1975 et 1985, le centre nucléaire de production d'électricité de Gravelines a eu des effets importants sur le développement du territoire considéré, notamment en termes d'impacts économiques et démographiques. Des synergies industrielles territoriales ont été rendues possibles notamment avec des industries électro-intensives installées à proximité ; la création d'un comité d'ancrage comme outil de gouvernance a confirmé l'implantation territoriale très forte de la centrale nucléaire au sein du territoire pour préparer et suivre les grands travaux à réaliser.C'est dans un souci constant d'anticipation des besoins en énergie du territoire qui s'inscrit dans une vision à long terme que nous portons une attention toute particulière au maintien d'une sécurité d'approvisionnement en énergie et à l'anticipation du démantèlement des outils de production et à leur renouvellement. Les questions relatives à l'information des populations et au rôle des différents acteurs restent un enjeu majeur.

En partant du constat du caractère militaro-industriel du développement de la production d'électricité d'origine nucléaire, nous présentons dans cet article l'évolution sur la période 1950-2018 de cette industrie, allant du succès au déclin, lequel est dû à la fois à l'occurrence des grands accidents nucléaires de Three Mile Island, de Tchernobyl et de Fukushima et à la perte de sa compétitivité économique du fait de l'augmentation de ses coûts de production et de la baisse spectaculaire (très rapide à partir des années 2010) du coût des productions concurrentes d'origine renouvelable – l'éolien et le photovoltaïque –, sans que l'argument des faibles émissions de CO2 de l'électronucléaire puisse faire pencher la balance en sa faveur. À partir de ce constat, nous présentons les évolutions conduisant à la sortie du nucléaire dans les différents pays et régions du monde et tout particulièrement en France, à partir du « grand tournant » de la décennie 2020-2030, qui verra l'instauration d'une politique énergétique basée sur la sobriété et l'efficacité énergétiques au niveau de la demande et sur les énergies renouvelables au niveau de l'offre, pour aboutir, pour ce qui concerne la production d'électricité, à la fin de l'électronucléaire dans le monde sur la période 2040-2050.

Alors que le déploiement de réacteurs nucléaires, dits de « troisième génération », amorce son démarrage au niveau mondial, notamment avec les réacteurs EPR de Taishan 1 et 2 récemment raccordés au réseau chinois, les études sur les réacteurs dits de « quatrième génération » se poursuivent au sein du forum « Génération IV ». Ce forum, regroupant 14 pays, a amorcé ses travaux en 2000, avec l'objectif d'identifier les meilleures solutions susceptibles de répondre aux nombreux défis posés, en ce début de XXIe siècle, en matière d'énergie et de climat, avec, en toile de fond, la possible raréfaction des ressources en uranium fissile (235U) d'ici à la fin de ce siècle. Dans cet article, après une présentation des différentes technologies en lice dans le cadre de ce forum « Génération IV », un focus particulier sera fait sur les travaux d'ores et déjà réalisés au sein du projet ASTRID, ainsi que sur les conditions de déploiement des RNR-Na envisagé en France, dans le cadre de ce projet, compte tenu notamment de la décision récente de reporter le développement d'un démonstrateur au-delà de 2050.

Entre 2030 et 2050, la France devra renouveler une partie de son parc nucléaire actuel par de nouveaux moyens de production, dont des moyens nucléaires de nouvelle génération. Ce renouvellement recouvre plusieurs enjeux :des enjeux énergétiques : compte tenu du calendrier historique extrêmement rapide de la construction des tranches dans les années 1980, la France peut être confrontée à un effet falaise dans la décennie 2040 ;des enjeux économiques : des leviers existent pour réduire les coûts du nouveau nucléaire dans le cadre d'un programme optimisé, où la compétitivité doit être évaluée au regard des services rendus au système électrique ;des enjeux industriels : les compétences nécessaires pour la construction du nouveau nucléaire sont spécifiques. Reconstituées en partie dans le cadre de la construction de l'EPR Flamanville, elles sont aujourd'hui fragiles et risquent d'être perdues à nouveau si la filière, qui a du mal à recruter aujourd'hui, ne dispose pas rapidement d'une visibilité sur les chantiers à venir.

Le parc nucléaire français arrivera à une période pivot vers 2030-2035. Héritage d'une politique de long terme, qui voulait assurer l'indépendance énergétique du pays, il constitue un atout économique, social et environnemental. Les temps de l'industrie sont longs et il convient, dès à présent, d'instruire les conditions de son renouvellement.Pour la construction du premier EPR de Flamanville, la filière a dû faire face à des difficultés. Le projet a joué son rôle de relais industriel. Les enseignements à en tirer sont d'ores et déjà intégrés à la réflexion relative à un programme de nouveaux réacteurs.Leur construction nécessiterait une large mobilisation des acteurs industriels et de la société dans son ensemble. La filière nucléaire française a un grand défi à relever pour être au rendez-vous. Elle doit poursuivre son effort pour consolider sa maîtrise industrielle et sa performance économique dans un monde en transition.

L'indépendance énergétique d'un pays est un facteur-clé de sa souveraineté. Dans le nucléaire, la France a développé une filière industrielle nationale complète qui lui permet de maîtriser la conception et la construction de ses propres installations de production d'électricité, d'enrichissement d'uranium et de fabrication du combustible, en passant par le traitement et le recyclage, ainsi que la gestion des déchets. Concernant l'approvisionnement en uranium, qui est une ressource abondante, la France maîtrise son approvisionnement notamment grâce à Orano qui dispose de plusieurs mines sur trois continents. Grâce à sa maîtrise de l'ensemble de la filière, notamment en ce qui concerne l'enrichissement de l'uranium et le recyclage des combustibles nucléaires usés, notre pays dispose sur son territoire de matières constituant une réserve stratégique. Les matières nucléaires peuvent également être utilisées dans d'autres domaines importants pour la souveraineté de notre pays, comme l'espace ou le médical.