Énergie nucléaire : les avantages et inconvénients à connaître

L’énergie nucléaire repose sur le phénomène de la fission nucléaire. Il consiste à diviser un atome d’uranium-235 en deux parties plus petites après avoir été frappé par un neutron. Cette réaction produit une énergie très importante puisqu’un seul gramme d’uranium peut générer autant d’énergie que plusieurs tonnes de charbon.

Les centrales nucléaires utilisent cette énergie grâce à différents types de réacteurs. En France, on retrouve principalement :

1. Les Réacteurs à Eau Pressurisée (REP), qui représentent la grande majorité du parc nucléaire français.
2. Les Réacteurs à Eau Bouillante (REB), plus répandus à l’international mais moins présents en France.
3. Les Réacteurs de Nouvelle Génération (EPR), conçus pour être plus performants et plus sûrs, avec une capacité impressionnante de 1660 MW.

Mais produire cette énergie demande une longue préparation. L’uranium, extrait sous forme de minerai, est transformé en plusieurs étapes avant d’être utilisable. En France, le choix a été fait de mettre en place un cycle fermé du combustible nucléaire, une stratégie qui permet de recycler 96 % des matières fissiles valorisables.

Le coût de l’énergie nucléaire repose sur trois grands piliers :

1. Les investissements initiaux, qui représentent environ 60 % du coût total. Construire une centrale nucléaire est un processus long et coûteux, nécessitant des milliards d’euros.
2. Le combustible, qui constitue environ 20 % du coût global. Bien que l’uranium soit relativement bon marché, son extraction, son traitement et son enrichissement nécessitent des infrastructures spécifiques.
3. La maintenance et l’exploitation, également à hauteur de 20 %. Ces frais incluent la gestion des centrales, la sécurité et l’entretien.

Si l’on compare ces coûts à d’autres sources d’énergie, le nucléaire reste compétitif. Par exemple, produire de l’électricité nucléaire coûte aujourd’hui entre 57 et 60 €/MWh, soit un niveau similaire à celui du photovoltaïque ou de l’éolien terrestre. Cependant, les nouveaux réacteurs comme l’EPR de Flamanville affichent des coûts plus élevés, entre 110 et 120 €/MWh, en raison de leur complexité technologique et des retards accumulés.

En tant que consommateur, ces coûts n’impactent pas directement votre facture. Le prix final de l’électricité comprend d’autres composantes, comme les taxes ou les frais d’acheminement. Toutefois, les régulations récentes visent à stabiliser les prix, tout en permettant à EDF de financer ses projets futurs, notamment la construction de six nouveaux réacteurs d’ici 2050.

Une meilleure disponibilité des centrales

La disponibilité des centrales s’est nettement améliorée ces dernières années. Par exemple, en 2024, EDF prévoit une production de 358 à 364 TWh, une hausse significative par rapport aux estimations précédentes. Cela s’explique en grande partie par une gestion optimisée des arrêts de réacteurs, qui permet de respecter plus de 70 % des délais prévus, contre seulement 10 % en 2021.

Une efficacité énergétique renforcée

Les réacteurs nucléaires actuels atteignent un rendement d’environ 33 %, ce qui signifie qu’ils transforment 33 unités d’énergie consommée en électricité. Les nouveaux réacteurs EPR promettent d’aller plus loin, avec un rendement de 37 %, grâce à des innovations telles que :

• Une pression accrue dans les circuits.
• Une meilleure gestion des cycles thermiques.
• Une optimisation des systèmes de refroidissement.

Ces améliorations garantissent une production d’électricité plus stable afin de répondre à la demande croissante en énergie tout en limitant les pertes.

L’un des arguments les plus souvent avancés en faveur du nucléaire est son faible impact en termes d’émissions de gaz à effet de serre (GES). En effet, une centrale nucléaire émet très peu de CO₂ durant son fonctionnement, ce qui en fait une option intéressante pour lutter contre le changement climatique. Par exemple, la production d’électricité nucléaire génère en moyenne 12 g de CO₂ par kWh, contre 820 g pour une centrale à charbon.

Les défis liés aux déchets radioactifs

Cependant, l’énergie nucléaire n’est pas totalement exempte de critiques environnementales. La principale préoccupation concerne la gestion des déchets radioactifs, dont la durée de vie peut atteindre plusieurs milliers d’années. Ces déchets nécessitent des infrastructures de stockage sûres et durables pour éviter tout risque de contamination des sols et des nappes phréatiques.

L’impact environnemental de l’extraction de l’uranium

De plus, l’extraction et le traitement de l’uranium, étape clé du cycle du combustible, ont des impacts notables sur les écosystèmes locaux. Les mines d’uranium consomment d’importantes quantités d’eau et peuvent entraîner une pollution des sols, en particulier dans les pays où la réglementation environnementale est moins stricte.

Le risque d’accidents nucléaires

Enfin, le risque d’accidents nucléaires, bien que rare, reste une source d’inquiétude majeure. Des incidents tels que Tchernobyl ou Fukushima rappellent que les conséquences environnementales d’une défaillance peuvent être catastrophiques et nécessiter des décennies pour être maîtrisées.

Malgré ces défis, la France a adopté une approche proactive en développant des solutions comme le recyclage des combustibles usés et en investissant dans la recherche pour réduire la durée de vie et la dangerosité des déchets nucléaires. Ces efforts visent à limiter l’empreinte écologique du nucléaire tout en répondant aux besoins croissants en électricité.

À l’échelle internationale, l’énergie nucléaire connaît une véritable renaissance. Alors que certains pays, comme l’Allemagne, ont décidé de sortir définitivement du nucléaire, d’autres, comme la Chine, les États-Unis ou le Royaume-Uni, investissent massivement pour développer de nouveaux projets.

Quelques chiffres clés pour comprendre les tendances mondiales :

• 20 pays ont annoncé leur intention de tripler leur capacité nucléaire d’ici 2050.
• En Europe, l’objectif est de construire entre 30 et 45 réacteurs pour atteindre une puissance totale de 150 GW.
• En Chine, pas moins de 54 chantiers de réacteurs nucléaires sont en cours, avec des délais de construction inférieurs à six ans.

L’une des innovations les plus prometteuses est celle des petits réacteurs modulaires (SMR). Plus compacts et plus flexibles, ces réacteurs sont capables de produire de l’électricité pour des zones isolées ou de répondre à des besoins spécifiques, comme le chauffage urbain. En Chine, un SMR est déjà en service et alimente plus d’un million de foyers.