Les tours aéroréfrigérantes de la centrale nucléaire du Bugey / Image : Tom à la rue - Flickr CC
Suite au nouvel épisode caniculaire, des dérogations accordées au compte-goutte autorisent les centrales nucléaires à dépasser les seuils réglementaires de rejets d’eau chaude. Mais de quoi s’agit-il ? Ces rejets sont-ils vraiment mauvais pour l’environnement ?
Le 17 juillet 2022, un nouvel arrêté autorise la centrale nucléaire de Bugey (Ain), à rejeter de l’eau chaude dans les cours d’eau pour continuer à fonctionner. C’est la quatrième centrale à bénéficier de cette dérogation cette année, après celles de Golfech (Tarn-et-Garonne), du Blayais (Gironde) et de Saint-Alban (Isère).
Rappelons brièvement le principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire. Ces dernières puisent de l’eau en amont d’un cours d’eau ou dans la mer afin de refroidir ses réacteurs, parfois aidées de tours aéroréfrigérantes. Après l’opération, l’eau est rejetée en aval. Cette eau, indispensable au bon fonctionnement des centrales, justifie d’ailleurs l’installation des sites nucléaires à proximité de fleuves et rivières.
L’eau ainsi rejetée est évidemment plus chaude qu’à l’origine, puisqu’elle a été utilisée pour refroidir les réacteurs. Pour respecter la faune et la flore aquatiques, la réglementation a donc prévu un seuil de température à respecter pour les rejets. Il est spécifique à chaque centrale, mais en général, il est de 28 °C en été.
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En cas de fortes chaleurs, la température des fleuves est naturellement plus chaude. Son utilisation par les centrales l’augmente davantage. Selon certaines associations, ce réchauffement de l’eau des fleuves conduirait à la disparition de certaines espèces de poissons. Car, lorsqu’elle est plus chaude, l’eau contient moins d’oxygène.
Les températures élevées favorisent également le développement d’algues très consommatrices d’oxygène au détriment d’autres organismes, qui finissent par mourir d’asphyxie. En outre, le risque est aussi sanitaire puisque le réchauffement de l’eau par les centrales pourrait conduire au développement de bactéries (telles que des espèces de légionelles par exemple), source de contamination des fleuves.
Les dangers pour la santé et pour l’environnement sont donc avérés et font d’ailleurs l’objet d’une surveillance de la part de l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN). D’ailleurs, EDF vient de communiquer sur des analyses réalisées au sein de la centrale nucléaire de Belleville. Dans les circuits de refroidissement, un taux de 330 000 UFC/litre en légionelles a été relevé en juin 2022.
Or, la limite réglementaire est de 100 000 UFC/litre. EDF affirme pourtant que cela n’aurait « aucun impact réel sanitaire ou environnemental ». Le résultat de l’analyse a été transmis à l’ASN en tant qu’événement significatif pour l’environnement (ESE). Nous ignorons la suite qui sera donnée à cette alerte à ce jour.
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Des dérogations ont déjà été accordées par le passé, en 2003 et 2006, selon l’ASN. À chaque fois, les ONG s’inquiètent de ces dérogations en raison des répercussions sur l’environnement. Mais par le passé, EDF avait également envisagé et parfois réalisé des arrêts provisoires de ses centrales. Aujourd’hui, la situation est plus complexe. Alors même que plus de la moitié des réacteurs nucléaires (29 sur 56) sont indisponibles, EDF ne dispose pas d’une grande amplitude lui permettant d’arrêter de nouvelles centrales en raison de la chaleur.
En effet, cela poserait un problème pour la production électrique nationale. C’est la raison pour laquelle une dérogation a été demandée afin de permettre aux centrales de continuer à fonctionner en dépassant ponctuellement le seuil de rejet maximal des températures dans les cours d’eau. Les sites de Blayais, Golfech et Saint-Alban ont déjà bénéficié de cette dérogation.
C’est au tour de celui de Bugey de l’obtenir. Pour maintenir la disponibilité du réseau électrique, l’ASN a ainsi autorisé cette centrale à dépasser les seuils de rejets thermiques jusqu’au 24 juillet 2022. Concrètement, elle pourra « continuer à pratiquer ces rejets tant que l’échauffement après mélange des effluents dans le Rhône […] ne dépasse pas 3 °C en valeur moyenne journalière », explique l’ASN. Cette autorisation est assortie de mesures en matière de surveillance de l’environnement aquatique.
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On voit bien ici ce qui est en jeu : d’un côté, les épisodes de canicule vont vraisemblablement se multiplier dans les années à venir, ce qui posera des problèmes de température des cours d’eau. D’un autre côté, le parc nucléaire relativement vieillissant n’est pas à l’abri de problèmes de maintenance provoquant l’arrêt inopiné de certains réacteurs, comme cela a déjà eu lieu en 2021.
Il faudra donc parvenir à un équilibre entre la sécurité de l’approvisionnement (qui conduirait au dépassement des seuils de rejets thermiques) et le respect de l’environnement (qui pousserait à arrêter provisoirement les centrales). Les associations protectrices de l’environnement craignent que les centrales soient maintenues en fonctionnement malgré les effets néfastes pour la faune aquatique.
Derrière cet événement, il y a évidemment le futur de notre mix énergétique qui va se jouer. Si les centrales nucléaires ont des difficultés à fonctionner lorsqu’il fait trop chaud, cela risque de poser de sérieux problèmes. C’est un élément à prendre en compte dans la réflexion autour de notre avenir énergétique.
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Commentaires
Les centrales nucléaires qui sont censées lutter contre le réchauffement climatique réchauffent les fleuves et l'air , ce n'est pas l'idéal.
Améliorer le rendement de ces centrales nucléaires thermique serait souhaitable mais c'est évidemment très difficile, pour l'instant les 2 tiers de l'énergie produite est perdue dans l'atmosphère.
Je crois que dans les tours de refroidissement, on utilise le ruissellement de l'eau puisée dans les rivières le long des circuits à refroidir (en l'amenant en haut des tours avec ruissellement gravitaire), pour le forçage de son évaporation, et utiliser la transformation d'état pour prendre l'énergie au support (2500 Joules au gramme). L'eau résiduelle est récupérée dans des bacs, et remise en jeu pour un nouveau cycle de ruissellement.
Il y a bien puisage permanent dans le milieu (pour compenser la masse évaporée), mais j'ai cru comprendre qu'il n'y avait pas de rejet.
En revanche, les problèmes de légionellose dans le système, avec des bactéries transportées lors de l'évaporation sont un danger pour les populations locales. D'où la surveillance et la restriction sur les températures.
Lever les restrictions est donc une alerte majeure pour le proche environnement humain.
Qu'en pensez-vous ?
A partir du moment ou une centrale est équipé de tours de refroidissement, elle est refroidit par l'air.
La tour est un immense échangeur eau-air dans lequel l'eau est pulvérisé à travers une grille pour maximiser les surfaces d'échanges et il y peut y avoir éventuellement une turbine qui force le passage de l'air à travers la tour.
Une partie de l'eau passe en phase vapeur, ce qui prélève de la chaleur et aide à refroidir.
La vapeur (et l'air) qui s'échappe emporte avec elle les joules qui ont été prélevées à l'eau, donc il faut refaire l'appoint en eau.
je dirais donc que le problème de ces centrales et de devoir prélever de l'eau dans des cours d'eau qui risque d'être déjà asséché du fait de la canicule.
Je pense qu'il devrait faire des échangeurs à circuit d'eau fermés comme les radiateurs sur les voitures, mais cela serait moins efficaces et probablement bien plus cher.
Les centrales qui rejettent de l'eau chaude dans les fleuves n'ont pas de tour de refroidissement.
Réchauffer l'eau notamment comme on le fait avec le nucléaire, n'est pas sans impact sur la production de vapeur d'eau qui rappelons le, est le principal gaz à effet de serre. Plus de chaleur dans l'eau, veut dire plus d'émission de vapeur. Et plus d'émission de vapeur plus de chaleur dans l'air. Sachant qu'à chaque degré supplémentaire, l'air peut contenir 7 % de vapeur d'eau en plus ! Combien faudra-t-il de catastrophes pour qu'enfin le GIEC se préoccupe du problème des émissions de chaleur plutôt que de ramener constamment le sujet sur le co2, qui sans chaleur ne réchaufferait rien ?
Dans la chronologie, c'est bien le CO2 qui est l'acteur principal du réchauffement. Tant que la température atmosphérique ne change pas, ajouter de la vapeur d'eau n'influe pas sur le système (arrivé à saturation, il y a transformation en eau et retour par précipitation, dans un cycle à l'échelle hebdomadaire).
En revanche, une fois le processus de réchauffement enclenché, la loi de Clausius-Clapeyron que vous invoquez va modifier sensiblement le régime d'effet de serre naturel (évaporation accrue des océans, et effet de serre augmenté par la masse de vapeur d'eau). Même si les fenêtres d'absorption de la vapeur d'eau sont déjà bien occupées, effectivement, la rétroaction sera forte (mais prise en compte dans la modélisation).
Les émissions de vapeur d'eau d'origine humaine sont insignifiantes au regard de la masse de vapeur contenue dans l'atmosphère. Ce n'est pas comme le CO2 dont on a augmenté la concentration de 50%...
A propos de la dernière phrase : avec l' utilisation massive de l'hydrogène cela reste-t-il toujours le cas ? (calculs faits pour la substitution du relargage du CO2 par celui de l'eau ?)
"Dans la chronologie, c’est bien le CO2 qui est l’acteur principal du réchauffement."
Bah non ! Le co2 est le produit de la combustion des gaz. Donc à chaque fois qu'on fait tourner un moteur thermique, c'est la combustion des gaz issus du charbon, pétrole ,gaz, bois, etc .qui produit la chaleur. Et c'est de la désintégration du produit concerné que s'échappe le co2.
"Les émissions de vapeur d’eau d’origine humaine sont insignifiantes au regard de la masse de vapeur contenue dans l’atmosphère
C'est pas parce qu'elles sont insignifiantes qu'elles seraient sans effet sur le réchauffement, qui à mon avis est plus la conséquence d'un manque de froid réduit années après années par nos infrastructures montagnardes !
Si l’on confronte l’article de Science et Vie, juillet 2020 p 74, « L’évaporation serait une source colossale d’énergie » avec celui du Monde du 13 mai 2012 « Ces grands barrages hydroélectriques controversés » on peut s’interroger sur les véritables causes du réchauffement climatique ? En effet si les seuls barrages Américains représentent le potentiel énergétique de 325 réacteurs nucléaires qu’en est-il des 799 675 autres ? Sachant que ces ouvrages, essentiellement construit en montagne, peuvent transformer le climat local en faisant pleuvoir lorsqu’il devrait neiger ? Donc influer sur la couche de neige et par conséquence sur l’épaisseur de glace à fondre aux beaux jours .Avec comme corollaire un déficit d’eau sur tout un territoire qui ne fera que s’aggraver dans le temps.Vous pouvez aussi consulter "Neige à Cattenom"
Effectivement, si on fait la chronologie c’est :
« Utilisation de combustibles fossiles » >> « Émission de CO2 » >> « Augmentation du forçage radiatif » >> « Augmentation de l’effet de serre » >> « Augmentation de la température ».
A aucun moment l’évaporation (naturelle + humaine) ou le réchauffement de l’air par les activités humaines (vapeur, chaudière, barbecue) n’entre dans l’équation. Toutes ces informations sont faciles à trouver (bonpote.com / fresque du climat...).
Quelques points restent à clarifier :
La solution est donc de fermer les centrales nucléaires ?
On peut remplacer par de l’éolien ou du solaire, mais ces 2 solutions sont également impactées par les fortes chaleurs :
En 2022, l’éolien a produit plus en moyenne journalière de janvier à mars que d’avril à juillet. Il y a donc moins de production quand il fait chaud. Le solaire produit plus en été lorsque les jours s’allongent mais la température fait baisser le rendement, et donc la production (entre -10% et -20% lors de fortes chaleurs).
Évitons de tomber dans le sophisme de la solution parfaite, il faut juste bien être attentif aux impacts des fortes températures sur les futurs moyens de production (ce qui n’était probablement pas le cas lors de la mise en place des centrales nucléaires actuelles).
Evidemment que solaire et l'éolien subissent la chaleur produites par les autres modes de production énergétique. Qui s'ajoute à celle du soleil pour réchauffer l'atmosphère ! Et qui avec le vent, impacte des régions situées bien au delà des limites convenues de l'implantations des usines. Mais elles au moins n'en ont pas besoin pour fonctionner !.
Ce qui est étonnant dans votre réponse c'est qu'enfin vous abordez le problème de la chaleur ? Alors que le GIEC nous rabâche depuis des années que c'est la faute du co2 ? Sans que jamais personne n'évoque le problème de la chaleur- qui produit le co2-et qui est la véritable cause du réchauffement ?
Et que dire si les cours d'eau sont plus bas année après année ?
Iront-ils puiser dans la nappe phréatique ?