Quel est l’avenir de l’énergie nucléaire après Fukushima?

Sebastian Weissenberger, Professeur associé, Institut des sciences de l’environnement, UQAM

Après les accidents de la centrale Fukushima, dont on ne peut qu’espérer qu’ils n’auront pas de graves répercussions pour la population, la sécurité de la filière nucléaire est de nouveau mise en cause. Déjà, la Suisse a annoncé un moratoire sur la construction de nouvelles centrales en attendant une réévaluation du risque d’accident (SF, 2011), l’Allemagne pourrait suspendre la prolongation de la durée de vie des anciennes centrales récemment accordée (RPO, 2011). Deux questions se posent avec urgence : quel est le niveau de sécurité des centrales nucléaires, et quel est l’avenir de cette filière?

Sécurité des centrales nucléaires

En premier lieu, on pourrait questionner le choix du Japon de construire des centrales nucléaires dans des zones à fort danger sismique. Il faut cependant savoir que le Japon n’est pas le seul pays à le faire. Environ 20% des centrales nucléaires au monde se trouvent dans des zones à forte activité sismique (WNA, 2011a).

Les centrales japonaises sont en principe équipées pour résister à des séismes importants, généralement de l’ordre de magnitude 8,25 à 8,5. La centrale de Fukushima était construite pour résister à une accélération du sol maximale[1] de 600 Galilei (Gal) (WNA, 2011a), alors que l’accélération du sol maximale du tremblement de terre de Sendai était d’environ 300 Gal. Il semble d’ailleurs que ce ne soit pas le tremblement de terre en lui-même, malgré une magnitude de 8,9 mais plutôt le tsunami l’accompagnant qui ait mené aux défaillances catastrophiques des systèmes de refroidissement, malgré la présence d’un mur de protection contre les inondations. Dans le passé, des centrales japonaises ont su résister à des tremblements de terre, comme en 1993, 1999 (tremblement de terre de Kobe), 2003, 2005, 2007, 2009 ou 2010 (WNA, 2011a). En 2011 aussi, 11 réacteurs touchés par le séisme se sont correctement mis en arrêt. Dans d’autres pays aussi, des centrales ont résisté sans dommage à des tremblement de terres d’une magnitude allant de 6,3 à 6,9, comme en Arménie en 1988, en Californie en 1994 ou à Taiwan en 1999. Lors du tsunami de 2004, une centrale indienne s’est arrêté de façon automatique, sans subir de dommages (WNA, 2011a).

Parmi les exemples de centrales situées dans des zones à fort risque sismique, figurent les centrales de Diablo Canyon et San Onofre en Californie, à proximité de la faille de San Andreas, une des plus actives au monde, causée par le déplacement septentrional de la Californie. La centrale de Diablo Canyon est à quelques kilomètres de la faille de Hosgri et celle de Onofre à quelques kilomètres de la faille de Christianos, inactive depuis plus de cent millions d’années. La centrale de Diablo Canyon est conçue pour résister à un tremblement de terre de magnitude 7 sur l’échelle de Richer (EIA, 2010a; LA Times, 2011). Cela reste inférieur à la magnitude du grand tremblement de terre de 1906 à San Francisco, estimée à 7,7-7,9 (BSL, 2005-2009; USGS, 2009) ou de celui de Fort Tejona en 1857, de magnitude comparable. Les deux centrales, comptant deux réacteurs chacune, sont au bord de  l’océan Pacifique, où elles puisent l’eau de refroidissement. Celle de Diablo Canyon est située sur un renfort rocheux de 26 mètres de hauteur, celle de San Onofre au ras de l’eau, protégée par un mur de 25 pieds, soit 7,62 mètres. Bien sur, le risque de tsunami est bien plus faible en Californie qu’au Japon puisque la faille de San Andreas se trouve à l’intérieur de terres, à l’inverse de la zone de subduction au large de la côte du Japon. Néanmoins, des tsunamis causés par des glissements de terrain au large de la côte Pacifique, un tremblement de terre sous-marin sont possibles. En 1962, un tremblement de terre en Alaska de force 9,2 sur la zone de subduction aléoutienne a provoqué un tsunami atteignant la Californie du Nord cinq heures plus tard avec des vagues de six mètres de hauteur (CGS, 2005). Un tsunami provoqué par la zone de subduction de Cascadia est également envisageable, puisqu’un tremblement de terre de magnitude 9  s’y produit en moyenne tous les 500 ans (Atwater et al., 2005).

En France, les centrales nucléaires sont en principe conçues pour résister à un tremblement de terre deux fois plus puissant que l’événement le plus important calculé pour le site (WNA, 2011a). Néanmoins, la centrale de Fessenheim, deuxième plus ancienne en service en France, située à proximité du fossé rhénan, caractérisé par des séismes répétés, fait depuis plusieurs années l’objet de débat. Le tremblement de terre de 1356, qui détruisit Bâle, avait une magnitude estimée à 6,9 (Giardini et al., 2004). La centrale est en principe construite pour résister à cet événement, mais des associations régionales demandent sa fermeture, entre autre à la suite d’un rapport critique de l’Autorité de sûreté nucléaire de 2000, ayant mené à des travaux de mise à niveau (TRAS, 2011).

Il ne faut cependant pas perdre de vue que la plupart des accidents nucléaires significatifs n’ont pas été causés par des séismes ou tsunamis, mais par des concours de circonstances impliquant généralement des erreurs humaines ou des erreurs de conception, qu’il s’agisse de Tchernobyl en 1986 (niveau 7 INES[2]), Three Mile Island en 1979 (Niveau 5), Sellafield (Windscale) en 1957 (Niveau 5) et 2008, Chalk River en 1952 (Niveau 5) ou Mayak en 1957 (Niveau 6).  Le nombre total d’incidents graves ou d’accidents est difficile à évaluer. Il s’élève probablement à plus d’une trentaine, surtout aux États-Unis et en Union Soviétique, les principaux producteurs d’énergie nucléaire. La France et l’Allemagne, malgré un parc nucléaire important, ont été jusqu’à maintenant relativement épargnés. L’incident de niveau 4 à la centrale de Saint Laurent en 1980 est le plus grave incident répertorié en France.

Souvent, un certain manque de transparence et un excès de confiance a été reproché à l’industrie nucléaire ou aux autorités régulatrices, ainsi au Royaume-Uni (IRSN, 2005), en Allemagne (Der Spiegel, 2009), aux Etats-Unis (Lochbaum, 1998) ou au Japon (Japan Times Online, 2002). Au Canada, 7 des 20 centrales ontariennes, dont les quatre blocs de la centrale de Pickering près de Toronto, ont été fermée en 1996 suite à de graves problèmes de sécurité constatés par une inspection de la Commission canadienne de sécurité nucléaire (CCSN), tel que du personnel non qualifié, des modifications ad hoc aux réacteurs ou la présence de drogue et d’alcool (Bratt, 2006). Une autre controverse a eu lieu autour de la centrale expérimentale de Chalk Rivers, qui produit des radioisotopes médicaux. En 2007, le gouvernement a autorisé sa remise en service contre l’avis de la CCSN objectant le manque de systèmes de sécurité, et a limogé par la suite la directrice de la CCSN Linda Keen (CBC, 2008). La centrale a encore dû être stoppée en 2008 et 2009 à cause de fuites d’eau lourde (CCSN, 2009, 2011).

« [Nuclear power is] the cleanest, the most efficient and the most economical [energy source], with no environmental problems. » (from « Ronald Reagan: A Case of Misunderstanding? », 1980)

Il est certainement indéniable qu’en cas d’opération normale, l’énergie nucléaire est quasiment dénuée d’émissions de gaz à effet de serre ou de polluants atmosphériques. Les  statistiques d’accidents sont également favorables par rapport à celles des énergies fossiles. Selon l’association nucléaire mondiale, le taux de fatalité pat TWh est 10 fois moindre que celui du gaz naturel, 40 fois que celui de l’hydroélectricité et 100 fois moins que celui du charbon (WNA, 2011b).

Le problème réside dans l’échelle humaine, spatiale et temporelle des conséquences d’un incident. Ainsi, l’accident de Tchernobyl causera à terme autour de 40 000 décès par cancer selon des projections statistiques et a contaminé un territoire de 10 000 km2 nécessitant la relocalisation de 220 000 habitants (Gronlund et al., 2007). Une étude de l’Institute for Resource and Security (Thompson, 1993 dans Greenpeace, 2008) estime qu’un accident important dans la centrale de Darlington, près de Toronto pourrait causer jusqu’à 200 000 décès et coûter un billion de dollars. Bien sur, de tels chiffres sont hypothétiques, mais indicatifs de l’échelle de grandeur inhérente au risque nucléaire.

Une autre question non résolue est le traitement et stockage des déchets nucléaires. Aucun des 41 pays utilisant l’énergie nucléaire ne s’est encore doté d’un dépôt géologique pour déchets fortement radioactifs et seulement 19 en possèdent pour ceux de faible et moyenne radioactivité. Le choix d’un site de stockage permanent ne manque pas de susciter d’âpres controverses. En Allemagne, la discussion autour du site de Gorleben dure depuis la fin des années 1970 (Der Spiegel Online International, 2010), de même que les études autour du site de Yucca Mountain aux États-Unis. Ce dernier, approuvé par l’administration Bush en 2002, n’a pas été mis en question par l’administration Obama. Même s’il était accepté, la capacité du site serait atteinte avant sa mise en service, puisque la quantité totale de déchets qu’il peut contenir sera produite d’ici 2014.

L’avenir du nucléaire

Les considérations environnementales et sécuritaires catalysées par accidents de Three Mile Island et Tchernobyl ont mené à une reconsidération de la filière nucléaire dans de nombreux pays. Les Etats-Unis n’ont plus construit de centrale depuis 1979. La Suède en 1980, l’Allemagne en 2000, la Finlande en 1993, l’Espagne en 1994, le Mexique en 2005 ont décidé l’abandon graduel de la filière nucléaire. L’Italie a débranché ses réacteurs entre 1986 et 1990 suite à un référendum.

Cependant, au cours des dernières années, la crise du pétrole qui se profile à l’horizon, l’augmentation de la demande énergétique mondiale et en partie aussi la préoccupation autour des changement climatiques, ont insufflé un second souffle à la filière nucléaire. Ainsi, plusieurs pays ont décidé de s’engager de nouveau dans la voie nucléaire et d’autres d’accélérer le développement de la filière.

Parmi les premiers figurent l’Allemagne, qui s’est retiré du retrait nucléaire en 2010 et a prolongé les durées d’exploitation des centrales de 8-14 ans. Il en est de même pour la Finlande, qui planifie une centrale et veut en construire deux autres, du Mexique qui a l’intention de construire deux centrales et de l’Italie de Berlusconi, qui prévoit dix centrales. Le gouvernement conservateur suédois a essayé de relancer le programme nucléaire en 2006, mais a finalement dû renoncer devant le refus de la population. Sous le gouvernement Bush, les États-Unis se sont dotés d’un plan énergétique comprenant antre autre la construction de 32 nouvelles centrales, 12 sont en phase d’acceptation. Le gouvernement Obama est cependant beaucoup moins enthousiaste. Le Canada prévoit six nouvelles centrales, dont trois en Ontario, une au Nouveau-Brunswick et une en Alberta pour alimenter l’extraction de sables bitumineux (WNA, 2011c)

Le gros des nouvelles centrales en construction, en planification ou prévues provient cependant des économies émergentes ainsi que de la Russie. La politique énergétique annoncée par le premier ministre Putin prévoit l’ajout de 26 réacteurs d’ici 2030. L’Inde prévoit 24 nouvelles centrales à l’horizon. Elle développe surtout la technologie du cycle au Thorium, qui présente les avantages importants, en plus de la grande abondance du Thorium comparé à l’Uranium, d’utiliser plus efficacement le combustible et produire jusqu’à cent fois moins de déchets radioactifs, et surtout moins d’éléments transuraniens aux longues demi-vies. La Chine construit présentement 24 centrales et prévoit en tout 150 centrales, ce qui n’est pas loin de représenter la moitié des 344 centrales prévues au monde à longue échéance. L’avenir des deux centrales en construction et douze en planification au Japon apparaît incertain au vu des évènements récents.

Conclusion

La hausse rapide de la demande énergétique mondiale (355 trillions de Btu en 1990, 406 en 2000, 495 en 2007, 590 en 2020 (EIA, 2010b) soulève la question quelle source d’énergie peut combler cette demande. L’ère du pétrole arrive inexorablement à sa fin, même si les prévisions des réserves varient de quelques années à plusieurs décennies. Les efforts de plus en plus importants pour l’extraire – forages offshore en grande profondeur, sables bitumineux, forages arctiques – témoignent de la rareté progressive de la ressource. L’exploitation de gaz de schiste projetée un peu partout au monde, souvent en dépit de la réticence des populations et des risques environnementaux, est un autre indicateur de la crise énergétique. Le charbon est encore présent en grande quantité, surtout en Chine, mais contribue très fortement au réchauffement climatique et est responsable des graves problèmes de qualité de l’air en Chine.

L’énergie nucléaire, propre et sans émissions, avec des réserves d’uranium relativement abondantes, suffisantes pour plus de 100 ans avec les réserves présentement exploitables et presque 800 ans avec les réserves totales connues, serait donc la solution idéale. L’argument climatique est fortement repris par l’industrie du nucléaire, qui parvient ainsi à rallier d’anciens environnementalistes, comme Patrick Moore. Il faut cependant notre que l’énergie nucléaire a été exclue des MDP par les pays du protocole de Kyoto, dénotant une appréhension vis-à-vis de cette filière. Mais beaucoup de pays comptent sur l’énergie nucléaire pour se conformer à leurs exigences domestiques.

Les opinions publiques sont depuis longtemps ambivalentes, voir réticentes envers l’énergie nucléaire, spécialement en Europe, et de manière très prononcée depuis l’accident de Tchernobyl. L’accident de Fukushima, suivi en direct par le monde entier, aura vraisemblablement le même effet sur une grande partie de l’opinion mondiale, d’autant plus qu’au contraire du type de réacteur avarié à Chernobyl, les centrales japonaises sont présumées être parmi les plus sûres au monde. Dans un sondage effectué après l’accident de Fukushima, 70% des Allemands se déclaraient convaincus qu’une telle catastrophe pourrait se passer dans leur pays (ARD/WDR, 2011), bien qu’il n’y ait pas de risque de tremblement de terre de cette magnitude ou de tsunami en Allemagne. La question est donc jusqu’où les pouvoirs politiques pourront maintenir leur appui à la filière nucléaire. Dans un pays comme la France, qui produit 75% de son énergie à partir du nucléaire, les États-Unis avec le plus grand parc installé, il est cependant difficilement pensable de se passer du nucléaire à courte échéance. Mais qui osera encore miser l’avenir d’un pays sur une filière énergétique où un seul incident peut rendre un territoire de la taille du Liban ou de Chypre inhabitable pendant des décennies et peut menacer des grandes métropoles comme Tokyo, Kiev ou Toronto.

Les énergies renouvelables font certainement l’unanimité de tous, public, industries, politique, mais à longue échéance et non à courte échéance. Tant que la structure d’investissement reste en son état actuel, cela ne risque pas de changer. L’agence énergétique internationale (EIA, 2002) prévoit que 12% des investissements dans le secteur de l’énergie entre 2000 et 2030, soit 500 milliards de dollars s’effectueront dans les énergies renouvelables et 22%, soit 900 milliards de dollars dans l’hydroélectricité. En revanche, 58% des investissements, 2400 milliards de dollars, iront dans les énergies fossiles, dont plus de la moitié pour le charbon. La part du nucléaire, 6%, apparaît relativement faible part rapport aux ambitions affichées par des pays comme l’Inde, la Chine et la Russie.

Les possibilités physiques sont certainement présentes pour produire une partie importante de notre énergie par des sources renouvelables. Ainsi, l’énergie du rayonnement solaire incident à la surface de la Terre est de 5000 à 7000 fois supérieur à la consommation énergétique mondiale. Seulement 0,3% de la surface des déserts du Sahara et du Moyen-Orient suffiraient à combler la demande des régions concernées et de l’ensemble de l’Europe. Actuellement, 0,02% de l’énergie primaire mondiale est fournie par le solaire. Le projet Desertec, consortium international initié par le Club de Rome, le Fonds de protection du climat de Hambourg, le Centre d’étude énergétique de la Jordanie et le Centre allemand de l’aéronautique et l’aérospatiale, propose d’établir des centrales solaires réparties sur 6 100 km2 du Sahara, qui pourraient fournir 15% de l’électricité de l’Europe. L’investissement financier serait de 400 milliards d’Euro d’ici 2050 pour réaliser ce projet (Trieb et Müller-Steinhagen, 2007).  Bien sur, il existe de nombreuses utilisations moins spectaculaires du solaire, que ce soit sur des toits de bâtiments ou des applications mobiles ou isolées.

Les Québec, quant à lui, jouit d’un potentiel éolien considérable, théoriquement 4 millions de MW pour le territoire entier et 3600 à 4000 MW pour la partie exploitable à proximité de lignes de transport (Hélimax Énergie et AWS Truewind, 2005), soit l’équivalent du quart de la capacité du complexe de la Baie James.

Le coût des énergies alternatives est de manière générale un frein à leur développement. Le coût de production de l’électricité ou de l’énergie en général ne reflète pas son vrai coût social. En effet, les coûts environnementaux ou les risques technologiques ne sont pas adéquatement reflétés dans les coûts de production et sont souvent portés par la collectivité, donc les contribuables. Plusieurs études ont essayé d’évaluer le risque financier d’un accident nucléaire de la catégorie la plus élevée. Thompson (1993 dans Greenpeace, 2008) arrive à 100 milliards de dollars pour un accident près de Toronto. Une étude suisse (dans Blick, 2011) conclut à 4 300 milliards de francs suisses, dont 1% sont assurés. En Allemagne, Prognos AG (1992, dans Sander, 2010) arrivent à un chiffre de 5 500 milliards d’Euro, soit le double du PIB du pays. Environ 2% du montant seraient couvert par les assurances. En supposant une probabilité de 1/30 000 ans pour un tel accident, la prime de risque devrait atteindre 270 Euro cent  par kWh, soit 77 fois le prix de l’électricité. On voit donc que des calculs avec de telles dimensions de risque mènent à des résultats qui n’ont plus aucune commune mesure avec nos repères économiques habituels. L’incertitude de tels calculs est tout aussi considérable, puisque la probabilité d’un accident de la gravité de Tchernobyl ne peut pas être évalué avec crédibilité. Cependant, l’accident de Fukushima a encore démontré, qui bien qu’improbable, il n’est pas impossible et c’est en dernier lieu à la société de se poser la question si elle est prête à en accepter les conséquences.

Références

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Atwater, B. F., S. Musumi-Rokkaku, K. Satake, Y. Tsuji, K. Ueda, D. K. Yamaguchi. 2005. The Orphan Tsunami of 1700—Japanese Clues to a Parent Earthquake in North America. U.S. Geological Survey Professional Paper 1707. USGS, Geological Survey of Japan, University of Tokyo, University of Washington.

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Bratt, D. 2006. The Politics of CANDU Exports. University of Toronto Press, Toronto, Canada, 319 pp.

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[1] Le Japon utilise l’accélération maximale au sol comme critère de construction plutôt que la magnitude du tremblement de terre

[2] L’échelle INES (international nuclear and radiological évent scale) a été introduite en 1990 par l’Agence internationale d’énergie atomique. Elle s’échelonne entre 0 : déviation sans impact sur la sécurité à 7 : accident majeur.


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3 réponses

  1. Damien dit :

    L’avenir du nucléaire est miné à la fois par sa dangerosité et par sa perte de compétitivité économique.

    Voir par exemple :
    http://energeia.voila.net/nucle/reacteurs_trop_chers.htm

    et les articles sur certaines énergies renouvelables, l’électricité …

  1. 17 mars 2011

    […] Quel est l’avenir de l’énergie nucléaire après Fukushima? | Le carnet de recherche de VertigO Dans son article, Sebastian Weissenberger, Professeur associé, Institut des sciences de l’environnement, UQAM revient sur l'accident de la centrale de Fukushima et ses conséquences sur l'avenir de l'énergie nucléaire. Son article est fouillé et apporte beaucoup d'informations intéressantes indépendamment de la réponse aux deux questions suivantes posées au début de son article: «Deux questions se posent avec urgence : quel est le niveau de sécurité des centrales nucléaires, et quel est l’avenir de cette filière?» (tags: RevuePrese politis politis.monde Japon Fukushima) Partager :e-mailImprimerFacebook This entry was posted in L'Expresso. Bookmark the permalink. ← Pour en finir avec la discipline japonaise | OWNI, Digital Journalism blog comments powered by Disqus /* […]

  2. 20 mars 2011

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