Au fait... le Nucléaire c'est quoi exactement ?

[sicetaitsimple]

Pour résumer, l'efficacité n'est pas la solution, puisque c'est le problème!

Bon, je décroche, je manque d'oxygène! Bien cordialement.

[bardal]

La question n'est pas si simple, grelinette, mais tentons un peu l'exercice:

- l'énergie nucléaire est la mise en œuvre des forces internes au noyau des atomes, en brisant des noyaux lourds (c'est la fission) ou en réunissant des noyaux légers (c'est la fusion); le déficit de matière dans ces deux opérations conduit à une production d'énergie énorme, selon la loi de relativité restreinte E=MC2. Elle se différencie de l'énergie chimique (où seuls les électrons sont concernés), comme la combustion du pétrole, du charbon ou du bois). Le rapport entre l'énergie nucléaire fournie par un atome et l'énergie chimique est de l'ordre de 1 000 000: 1gr d'uranium fissionné produit autant qu'une tonne de charbon brûlé. Elle se différencie aussi de l'énergie thermique (c'est l'agitation des molécules), de l'électricité (c'est le déplacement des électrons), de l'énergie potentielle -ou inertielle, comme tu veux- (c'est la force d'attraction des corps)

- l'énergie nucléaire est un phénomène naturel, à la source de toutes les autres énergies connues: soleil, étoiles, géothermie, biomasse, ... On la rencontre partout (y compris dans notre organisme) depuis l'espace jusqu'aux profondeurs du sol. Restait à la domestiquer, ce qui n'est pas si simple...

- c'est la radioactivité naturelle qui est responsable de la chaleur de la terre (ce que l'on appelle géothermie); c'est du aux éléments radioactifs qu'elle contient, notamment l'uranium 235, qui se transforme lentement en uranium 238, et au thorium, qui se transforme lui aussi, encore plus lentement. Ce processus est irréversible, et que l'homme intervienne ou pas, leur disparition est programmée, pour très tard rassurons nous. Ce sont des énergies fatales, et non fossiles.

- par principe, cette énergie nucléaire ne produit pas de CO2, ni de méthane, ni de gaz à effet de serre. Elle produit par contre des déchets, pour l'essentiel sous forme solide, pour certains radioactifs, produits de la fission ou de réactions parasites.
Evidemment, pour construire la centrale, extraire le minerai, le transporter, du CO2 a été produit du fait de l'énergie grise nécessaire, comme c'est le cas pour toutes les autres formes d'énergie, quelles qu'elles soient (y compris le photovoltaïque, dont la production est très énergivore).

- l'énergie géothermique, qui n'est rien d'autre que de l'énergie nucléaire dégradée en chaleur, est connue depuis la nuit des temps; mais son exploitation n'est raisonnablement possible que dans quelques régions du monde (les régions volcaniques essentiellement), son accès se révélant inaccessible, ou très coûteux, la plupart du temps. Citons, parmi ces régions "géothermiques", l'Islande, où elle constitue la première source d'énergie, l'Italie, où sa production est significative, la Guadeloupe (ou une centrale électrique géothermique est installée, et bien sûr Chaudes Aigues, où elle est exploitée depuis la préhistoire. Ailleurs, en France tout du moins, seule la géothermie de moyenne température semble accessible, sous la forme de nappes d'eau chaude profondes; diverses installations sont fonctionnelles (Maison de la Radio à Paris, divers sites du bassin parisien, de l'Alsace, de l'aquitaine...); les résultats obtenus ne sont pas toujours à la hauteur des espérances (investissements importants, épuisement rapide de la nappe,...) mais la ressource existe et devrait fournir son écot aux EnR.

- percer la croûte terrestre pour atteindre le magma n'est pas aujourd'hui à la portée de nos technologies... Mais dans le futur... une chose est certaine aujourd'hui: en dehors des régions privilégiées sur ce point, la géothermie est une des énergies les plus coûteuses de toutes, bien plus que le nucléaire, et bien plus même que le photovoltaïque. Ce ne sera peut-être pas le cas plus tard, mais nous en sommes encore loin. Ne croyons pas non plus que cette énergie soit très "propre": les manifestations sismiques sont une des premières causes d'émission de CO2, et de SO2, ce qui ne vaut guère mieux.

Bouf, ça fait un peu long... mais...

p.s. je ne sais pas pour qui l'énergie nucléaire serait "fabuleuse", mais en matière de physique ou de technologie, les fables n'ont guère leur place; on peut toujours souhaiter que la réalité soit autre que ce qu'elle est, mais elle reste têtue, très têtue...

[sen-no-sen]

Bien résumé,il faut distinguer toutefois la fusion(thermonucléaire) de la fission (nucléaire),qui sont les deux seules sources d’énergies disponible dans l’Univers(je fait l'impasse sur la possibilité très lointaine d'une exploitation du vide quantique par effet Casimir ou de l'énergie noir qui ne fait pas consensus).
Pour autant et comme déjà dit, la fission nucléaire ne changera pas grand chose à la composition du mix énergétique mondiale et ne sera qu'une source réservé au pays industrialisés*.
En ce sens sont rôle pour limiter les émissions de GES est trop limité pour l’envisager comme solution globale.
Le scénarios le plus vraisemblable est semble t-il celui d'une pérennisation du nucléaire* dans les pays industrialisé sans dépasser plus de 15% du bouquet énergétique mondiale,les énergies fossiles (gaz et pétrole) resteront dominantes bien qu'en déplétion ,le tout sera épaulé par un bond très important des énergies renouvelable le temps nécessaire à la mise au point de centrales à fusions.


*Dont la génération 4.

[Christophe]

J'aime bien ta réponse bardal...

le magma se forme entre 70 et 200 km de profondeur, finalement ce n'est pas si loin, c'est une distance que je peux faire en vélo

La comparaison est rigolote...en vélo tu avances plutôt horizontalement...et dans l'air...

Avancer verticalement et..
dans la roche demande disons une énergie considérablement plus importante pour chaque km parcourus

Le forage le plus profond n'a pas dépassé les 12km je crois...les sites potentiels de géothermie profonde sont assez rares...

[Ahmed]

Hors site favorables, le gradient thermique est d'environ 3° pour 100 M => 30° par Km... Il n'y aurait donc pas besoin de creuser trop profond, même en tenant compte des pertes de la partie retour (il faudrait demander à Dedeleco!), mais il est vrai, qu'au prix où est le pétrole!

[Christophe]

Oui mais avec 30 de delta on fait pas d'électricité...et combien coute un forage de 1000 m?

Quand on voit que celui d'une pompe a chaleur géothermique de quelques dizaines de m est déjà facturé dans les 15-20 000...

Sinon le delta thermique atmosphérique est de -6 degrés pour 1000m...bin quoi on fait bien des tours de 1000m maintenant

[Ahmed]

C'est pourtant vrai! La nature fait décidément tout pour nous contrarier... s'en est décourageant!

[grelinette]

Bonjour et merci pour toutes ces précisions qui m’en ont appris davantage sur le nucléaire.
(soit dit en passant, très intéressant le long commentaire de bardal ! merci pour ces explications très claires.)

Ceci étant dit, ce que j’ai voulu faire ressortir au travers de ma question naïve, c’est le paradoxe que je perçois entre :

- cette énergie, le nucléaire, dont les capacités sont phénoménales, et ses particularités toutes aussi extrêmes, en terme de températures produites, de complexité du processus, des dangers induits, des déchets produits, et des coûts engendrés,

et :

- les « avantages minimes » qu’on en tire, à savoir ne chauffer de l’eau qu’à quelques centaines de degrés, si je puis dire !

D’ailleurs, savez-vous quelle température provenant de réaction nucléaire est réellement utilisée pour chauffer l’eau qui va actionner les turbines en fin du processus pour produire l’électricité ?

On trouve sur internet quelques valeurs, de l’ordre de 300 à 400 degrés dans le circuit primaire, c’est à dire le circuit dont l'eau va récupérer directement la chaleur produite par la réaction nucléaire, (Cf. le site d’EDF) … alors que la réaction nucléaire est capable de produire quelques 15 000 000 de degrés Celsius. (On "joue" avec quinze millions de degrés pour en utiliser 300 ! ).

Pour donner une image triviale, c’est un peu comme si j’utilisais un camion semi remorque de 50 tonnes pour transporter un petit pois, et encore, je dois être loin des proportions de températures dans le processus nucléaire.
Bon, certes, j’entends les objecteurs me rappeler que « Qui peut le plus, peut le moins », mais quand même, 400° c’est presque la température de ma cuisinière quand je fais cuire de la tartiflette au four !… et heureusement que chaque fois que quelqu’un rate la cuisson de sa tartiflette au four, on est encore loin de créer une catastrophe mondiale !

On comprend alors pourquoi il faut être si minutieux dans la mise en œuvre de cette énergie, et pourquoi un simple grain de sable dans le processus (ou une négligence humaine) peut créer un emballement dans des proportions qu’il nous est difficile de maîtriser !

Et si je ne me trompe pas, c’est ce qui s’est passé pour Tchernobyl, et c’est aussi ce qu’on craignait pour Fukushima, le fameux "syndrome chinois".

Pour terminer sur l’analogie avec la chaleur des volcans… certes c’est un exemple anecdotique, mais finalement et tout comptes faits, pour simplement chauffer de l’eau à 300° ça coûterait sûrement moins cher d’installer des grosses turbines dans le magma d’un volcan que de construire une centrale nucléaire ! Et probablement aussi moins cher de transporter l’électricité produite à partir de la chaleur de volcans même si elle provient de quelques régions volcaniques situées à l’autre bout du monde !

[Christophe]

Capable oui mais 15 millions c'est pour la fusion...pas la fusion...

Je crois que le coeur du soleil ne dépasse pas les 2 millions (de mémoire)...et celui d'un réacteur à fission en surchauffe quelques milliers...

[Did67]

Et une fois encore, ne pas confondre énergie et température !

On peut élever un corps à très haute température avec relativement d'énergie (si on l'isole). Et à l'inverse, nos maisons dissipent des énergies considérables sans qu'on chauffe à des températures bien élevées. L'un est un flux, l'autre un stock.

Donc dans un réacteur, on contrôle la réaction, avec un "carburant dilué", de sorte à ce que le flux d'énergie soit gérable... Dans une bombe, on concentre le carburant. Et on fait péter ! Mais la même quantité de "carburant" (uranium, par ex) finira pas libérer la même quantité d’énergie ! En une fraction de seconde (dans une bombe). Ou en quelques années (dans un réacteur)...