Consommation d'un réacteur nucléaire: Uranium VS Pétrole (équivalence)

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Christophe
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Consommation d'un réacteur nucléaire: Uranium VS Pétrole (équivalence)




par Christophe » 29/12/10, 10:47

Quelle est la consommation massique d'un réacteur nucléaire et son équivalence en masse de pétrole?

A) Entendu dans un documentaire sur les brises glaces nucléaires russes:

300 g d'Uranium équivalent à 350 Tonnes de diesel sur 24h.
Puissance réelle = 75000cv.


Partant de ceci on peut faire quelques vérifications et estimations histoire d'avoir des ordres de grandeurs en tête:

10 kWh par L de mazout
11.9 MWh par T de mazout

Puissance thermique sur 24h = 11.9 * 350 / 24 = 173.5 MW
Puissance mécanique à rendement de 35% = 173.5 * 0.35 = 60.7 MW = 82 000 cv.

Or la puissance est donnée pour 75 000 cv soit 55 500 kW d'où rendement réel = 55.5 / 173.5 = 32%

Rapport des masses consommées = 1.2 million. Autrement dit: 1 gramme à la place de 1.2 Tonne. C'est "énorme".
On voit bien l'intérêt de l'uranium dans la propulsion de grands batiments maritimes!


Energie thermique fournies par 1kg d'Uranium = 11.9 * 350 000 / 0.3 = 13 883 333 kwh = 14 GWh
Energie thermique fournies par 1kg de mazout = 11.9 kWh

Et évidemment, on retrouve le rapport aux approximations près 14 GWh/11.9 kWh= 1.2 million

B) Corrolaire: on peut estimer la consommation d'uranium d'un réacteur nucléaire électrique.

Puissance mécanique d'un réacteur = 1 GW
Rendement = 30%
Puissance thermique d'un réacteur = 3.3 GW

Consommation d'uranium en kg/h pour un réacteur de 1GW à pleine puissance = 3.3/14 = 236 grammes.

Le facteur de charge est de l'ordre de 80%, on suppose le rendement constant, on obtient donc:

Consommation d'uranium quotidienne = 236 * 0.8 * 24 = 4.5 kg
Consommation annuelle d'un réacteur de 1GW = 4.5 * 365 = 1.6 Tonnes d'Uranium.

En réalité en France on a des réacteurs de 0.9GW, 1.3 GW et 1.5 GW donc faire les corrections: 1.44 T/an, 2.08 T/an et 2.4 T/an

Disons, vu l'incertitude sur le facteur de charge et le rendement : 1.5, 2 et 2.5 T/an.reacteur suivant le type.

Le lecteur intéressé pourra faire la somme de la consommation annuelle francaise d'uranium pour les 58 réacteurs en fonctionnement: http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_ ... _en_France
(encore qu'en ce moment, vu le vieillissement des centrales, on ne soit probablement plus à 80% de facteur de charge annuel).

Attention ce ne sont pas des déchets ultime après traitement.

Lire aussi:
energie-nucleaire-toutes-vos-questions-t2172.html
equivalence-production-du-solaire-eolien-et-nucleaire-t5501.html

ps: merci de pas (trop) troller sur le débat des déchets nucléaires.
Dernière édition par Christophe le 30/07/15, 15:39, édité 1 fois.
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par Macro » 29/12/10, 10:55

Il ne reste plus qu'a faire des micro centrales nucleaire a quelques grammes pour metre ca dans le coffre le la bagnole a Citro...Et il sera parti pour des milions de km...Et avec l'eau de refroidissement il pourra meme enfin se chauffer la couenne...

Pas vrai doc Emet Brown??? :cheesy:
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par Christophe » 29/12/10, 11:00

Bah si on part dans la science fiction: exercice du jour (je viens de faire le mien plus haut). Combien de kg d'uranium faudrait-il charger sur une voiture électrique neuve pour qu'elle puisse faire 500 000 km sur sa durée de vie.

Hypothèses:

- consommation mécanique moyenne nécessaire à l'avancement: 0.2 kWh/km
- rendement réacteur embarqué: 30%

ps:
Pas vrai doc Emet Brown???

tu m'otes les mots de la bouche :cheesy:
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par sen-no-sen » 29/12/10, 12:30

La présidente d'Areva disait :"le nucléaire est le pétrole de demain".
Il est clair que le nucléaire présente des pseudo facilitées de fonctionnements, qu'on peut comparer à un athlète consommant des produits dopant: des résultats rapides et efficaces, issues d'une science complexe...mais aux conséquences terrible!

Force est de constater qu'un grand nombre de pays "en voie de développement" choisissent le nucléaire: Brésil, Inde(d'où le récent voyage présidentiel) Vietnam...Il s'agit semble t'il plus d'arrogance nationale (posséder un réacteur nucléaire est un signe de puissance) que d'une réel envie d'indépendance énergétique (qui disparait au moment même du fonctionnement du dit réacteur...)
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"Le Génie consiste parfois à savoir quand s'arrêter" Charles De Gaulle.
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par Christophe » 29/12/10, 14:57

L'argumentaire de l'indépendance énergétique n'est plus du tout valable pour le nucléaire. Il l'était jusqu'au début des années 80 quand il y avait encore quelques mines d'uranium en France...cf :
https://www.econologie.com/energie-nucle ... -4034.html
https://www.econologie.com/forums/la-france- ... t7045.html

Surtout pas pour les pays en développement qui font sous traiter la technologie...

L'argumentaire du nucléaire sans CO2 n'en est pas plus un, déjà il en produit mais surtout le nucléaire par fission ne réprésentera jamais une part significative dans le mix énergétique mondiale energie primaire et comme c'est aujourd'hui, et pas demain (iter, fission) qu'il faut agir contre le réchauffement...hé bien...plouf dans l'eau...

ps: la présidente d'Areva est une......, jpe pas la blairer... :cheesy:
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par Capt_Maloche » 30/12/10, 01:07

Elle est mignonne? :D

http://lci.tf1.fr/science/environnement ... 97179.html

même pas...

La patronne d'Areva, Anne a insisté vendredi sur le fait qu'"aucun" des deux incidents survenus dans des installations de traitement d'effluents nucléaires de son groupe n'avait eu "d'impact sur la santé des personnels et des riverains".


Les députés Verts ont de leur côté réclamé la mise en place d'une commission d'enquête parlementaire pour analyser "les dysfonctionnements de la filière nucléaire française en matière de sécurité". Et la présence dans la nappe proche de Tricastin de points de concentrations en uranium inexpliqués, sans lien avec l'incident car mis en évidence avant, suscite en outre toujours de multiples questions.

___________________________________________________

Sur le sujet:

Pas mal les petits calculs du chef
Intéressant de constater la différence de densité énergétique

Mais quelle usine pour exploiter l'Uranium!!

ET LE Z-PINCH ALORS?
https://www.econologie.com/forums/tout-savoi ... t3019.html
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"La consommation s'apparente à une recherche de consolation, un moyen de remplir un vide existentiel croissant. Avec, à la clé, beaucoup de frustration et un peu de culpabilisation, accrue par la prise de conscience écologique." (Gérard Mermet)
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par Christophe » 01/06/11, 15:18

D'après wiki: http://fr.wikipedia.org/wiki/Uranium

1 kg d'uranium naturel permet la production d'environ 500 000 MJ[23] dans un réacteur conventionnel, à comparer avec les 39 MJ obtenus par 1 kg de gaz naturel, 45 MJ pour 1 kg de pétrole, et 20 à 30 MJ pour le charbon[24].


Ca donne un coef. de 10 000 environ, très différent du 1 million donné plus haut. Facteur 100 c'est pas rien!

Est ce qu'on parle du même type d'Uranium ou il y a une grosse erreur dans les chiffres que j'ai entendu ci dessus?

Déjà y a peut être une gourance sur les chiffres wiki: 45 MJ c'est l'énergie brute du pétrole, pas ce qu'il permet de faire en électricité ! Sauf si "permet la production" c'est de l'énergie thermique (c'est pas très clair, car la production d'un réacteur c'est pas du thermique mais de l'électrique).

Mais cela ne changerait le coef. d'erreur que d'un facteur de 3...loin des 100...
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par Capt_Maloche » 02/06/11, 00:21

Un site intéressant http://www.kernenergie.ch/fr/efficacite ... tique.html

La très grande densité énergétique de l'uranium

La grande efficacité énergétique du nucléaire réside dans l'énorme quantité d’énergie que recèle l'uranium. 1 kilogramme d'uranium naturel produit autant d’énergie que

10 000 kilogrammes de charbon
7000 kilogrammes d’huile lourde
4900 kilogrammes de gaz naturel

C’est la raison pour laquelle deux pastilles de combustible de la taille d’une bille de verre permettent à une centrale nucléaire de produire la quantité d’électricité nécessaire à une famille pendant toute une année.


et ceci :
Image

si l'on en croit ce graphique, c'est plus de 80% de la quté d'énergie primaire exploitée qui est consommée dans la production du combustible !!

le problème est que ces étapes sont assurées par des énergies fossiles...

Mais le raffinage par centrifugation devrait permettre de diviser par 50 la part de consommation ce cette étape
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par dedeleco » 02/06/11, 01:46

Une réponse détaillée permettant de vérifier :
http://mecano.gme.usherbrooke.ca/~mlacr ... harbon.pdf

1 kg d’uranium naturel ~ 23 tonnes de charbon


Il ne faut pas mélanger uranium 235 enrichi à 100% et naturel à 0,7% de 235, fortement disparu depuis 5 milliards d'année après la supernova qui nous a créé !! !!


http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium
One kilogram of uranium-235 can theoretically produce about 80 terajoules of energy (8×1013 joules), assuming complete fission; as much energy as 3000 tonnes of coal.[5]


Sinon, on trouve plein d'erreurs sur internet !!
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Christophe
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par Christophe » 02/06/11, 07:49

Mwarf !! !Toutes ces sources aboutissent à des rapports différents...et pas qu'un peu !!!

Sur le charbon:

23 000 pour dede
10 000 pour maloche
16 à 25 000 pour wikipedia

Sur le diesel:

1 000 000 pour Thalassa / moi sur les brises glace nucléaire russes qui a affirmé que:

300 g d'Uranium équivalent à 350 Tonnes de diesel


Affirmation qui semble définitivement exagérée !!

Faut-il en conclure que personne n'en sait rien précisément??? :shock: :cheesy:

Là je veux comparer le combustible de centrale, c'est à dire celui enrichi à 4%...du moins en France...

C'est peut être de la que viennent toutes les incertitudes: 1kg d'uranium enrichi à 8% de fissible aura 2 fois plus d'énergie (à la louche)...

De plus, suivant la technologie du réacteur employé, une part plus ou moins importante de cette matière fissible n'est peut être pas utilisable?? D'où les incertitudes sur les chiffres dits plus haut....

:?:

Le but est d'obtenir le prix du combustible nucléaire (uranium à X %) rapporté aux joules thermiques qu'il peut fournir...
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