Comment se fait-il que les centrales nucléaires soient si économes en émission de CO2 ?
Si l'on tient compte de l'ensemble du cycle de vie d'une centrale nucléaire (y compris l'extraction et le transport des matières premières, la construction et le démantèlement de la centrale nucléaire et, enfin, le stockage et le traitement des déchets), les émissions de CO2 dues à l'énergie nucléaire sont comparables à celles des énergies renouvelables.
Dans une centrale électrique, l'énergie est produite par une série de conversions d'énergie. La combustion du combustible ou la fission nucléaire (énergie nucléaire) libèrent de la chaleur que l'eau transforme en vapeur. Cette vapeur actionne une grande turbine qui, à son tour, active un alternateur. Ce dernier convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.
La production d'électricité dans les centrales nucléaires entraîne émission de CO2 marginale, contrairement aux centrales au charbon ou au gaz, où l'on brûle des combustibles fossiles.
Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (Nations Unies) a calculé les émissions de CO2 (en grammes par kilowattheure) de diverses sources d'énergie. La comparaison est présentée ci-dessous. Les centrales nucléaires n’émettent que très peu de CO2, elles contribuent donc à la lutte contre le changement climatique.
Parcs éoliens: 11 g/kWh
Centrales nucléaires: 12 g/kWh
Panneaux solaires: 27 g/kWh
Centrales au gaz: 490 g/kWh
Centrales au charbon: 820 g/kWh
Plus d’informations : rapport IPCC
Les émissions de CO2 d'une centrale nucléaire sont comparables à celles des énergies renouvelables.
Dans ce cas, quelle est le nuage qui s'échappe des tours de refroidissement ? Est-il radioactif ?
Il s'agit tout simplement de vapeur d'eau qui s'échappe de la tour de refroidissement d'une centrale nucléaire.
Dans une centrale électrique, l'électricité est produite par une série de conversions d'énergie. Dans une centrale nucléaire, la fission dégage de la chaleur, que l'eau transforme en vapeur. Cette vapeur met en marche une turbine qui, à son tour, active un alternateur. Ce dernier convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.
La production d'électricité dans les centrales nucléaires n'émet que très peu de CO2. Par contre, il y a davantage d’émissions de CO2 lorsque des combustibles fossiles sont brûlés dans des centrales électriques conventionnelles (comme les centrales au charbon ou au gaz naturel).
L'eau chaude du circuit primaire transmet la chaleur à un deuxième circuit fermé, le circuit secondaire. Ces deux circuits sont hermétiquement séparés l'un de l'autre. L'échange de chaleur a lieu dans un générateur de vapeur, un grand échangeur de chaleur. L'eau du circuit primaire s'écoule à travers ces tubes et libère sa chaleur dans l'eau du circuit secondaire, qui s'écoule le long de l'extérieur des tubes. L'eau est réchauffée et transformée en vapeur, ce qui actionne une turbine. Cette dernière est reliée à un alternateur qui produit de l'électricité.
Après le transfert de l'énergie thermique dans le générateur de vapeur, une pompe primaire entraîne l'eau du circuit primaire en circuit fermé vers le réacteur. La vapeur utilisée par les turbines se refroidit dans un condenseur et est convertie en eau lorsque la vapeur refroidie entre en contact avec les milliers de tubes par lesquels passe l'eau de refroidissement d'un troisième circuit. Les centrales nucléaires utilisent une tour de refroidissement pour maintenir la température de l'eau de refroidissement aussi basse que nécessaire. Cette eau de refroidissement peut être réutilisée pour refroidir la vapeur dans le condenseur.
Dans le dessin ci-dessous, vous pouvez voir comment se déroule la production d'électricité dans une centrale nucléaire.
En résumé, ce que vous voyez sortir de la tour de refroidissement d'une centrale nucléaire n'est que de la vapeur d'eau. Et celle-ci n'est pas radioactive.
Une centrale nucléaire peut donc être comparée à une machine à vapeur.
Lisez ici comment fonctionne véritablement une centrale nucléaire.