24 juillet 2021

Du combustible nucléaire usé pour se chauffer : pourquoi pas ?

Des chercheurs tchèques projettent de développer un chauffage urbain révolutionnaire avec du combustible nucléaire usé. Ce procédé serait plus rentable et plus vert que le gaz naturel pour succéder au charbon dans l’Union européenne (UE).

Les Tchèques sont favorables au nucléaire

Presque toutes les grandes villes de la République tchèque disposent d’un système combiné de chauffage avec des centrales électriques. Mais elles sont, hélas, principalement alimentées par du charbon qui émet beaucoup de CO2 (jusqu’à 1000 grammes de CO2 par kWh).

Ces villes recherchent des alternatives, mais la solution la plus simple pour réduire leurs émissions serait de passer du charbon au gaz naturel (qui n’émet « que » 400 gCO2/kWh) mais ce choix renchérirait à la fois le coût de l’électricité et du chauffage.

Une équipe de scientifiques tchèques dirigée par Radek Skoda a mis au point une solution innovante : le « Teplator ». La chaleur résiduelle produite par les barres de combustibles usés des six réacteurs nucléaires tchèques serait utilisée pour chauffer l’eau. Ces barres sont actuellement stockées pour refroidir en piscine pendant de nombreuses années.

Skoda a indiqué « qu’il serait possible de chauffer toutes les grandes villes tchèques uniquement à partir des réserves de combustibles nucléaires usés déjà disponibles aujourd’hui en République tchèque. Le Teplator pourrait chauffer Leipzig, par exemple, pour environ la moitié du coût d’une centrale à gaz ».

Les Tchèques sont favorables à l’énergie nucléaire

Contrairement à l’Allemagne et à l’Autriche, il y a peu d’opposition à l’énergie nucléaire en République tchèque. La majorité des partis actuellement représentés au Parlement sont favorables à la construction de nouveaux réacteurs nucléaires, y compris celui qui fait partie de l’Alliance des Verts au Parlement européen. Seul le parti Vert tchèque minoritaire (environ 3% des votes) maintient sa position contre l’énergie nucléaire.

Skoda espère que le premier Teplator en République tchèque sera opérationnel d’ici 2028. Mais il craint que les autres pays de l’UE où l’énergie nucléaire est moins populaire soient plus difficiles à convaincre.

Skoda a expliqué qu’avec la transition de l’UE vers des énergies plus propres, le concept suscitait désormais un grand intérêt, et que presque toutes les entreprises de chauffage de la République tchèque étaient disposées à approfondir cette idée.

« Nous sommes surpris par la réaction positive. Cela est probablement dû au fait que l’acceptation de l’énergie nucléaire est assez élevée en République tchèque ».

Evzen Tosenovsky, un législateur européen du Parti démocrate conservateur de la République tchèque, a déclaré qu’il ferait la promotion du projet avant-gardiste à Bruxelles : « C’est une solution très intéressante. L’avantage des ressources nucléaires, par rapport au gaz, est qu’elles sont sans émissions. De plus, le gaz nous rend dépendants de la Russie. Les opposants à l’énergie nucléaire dans l’UE ne peuvent pas ignorer cet argument. »

Un intérêt aussi pour… la France

En France, le site de stockage souterrain de déchets nucléaires CIGEO prévu à Bure représente moins de 1% du coût de production[1] de l’électricité d’origine nucléaire, mais il coûtera tout de même de 17 à 25 milliards d’euros, suivant le point de vue d’EDF ou celui de l’Agence national pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA).

Aujourd’hui, en France, 10.000 cylindres de déchets nucléaires haute activité vie longue (HAVL) constitués de divers produits de fission et d’actinides mineurs (neptunium, curium et américium) sont parfaitement gérés en attendant leur stockage définitif à Bure et ne posent aucun problème. Chacun dégage en permanence environ 2,3 kilowatts (kW) de chaleur (principalement dus au césium 137), soit 23 mégawatts (MW) au total.

Ce dégagement de chaleur augmente avec leur nombre et atteindra 100 MW en 2050.

En retirant les deux à cinq éléments « chauds » n’émettant pas de rayons « gammas », par exemple le césium 137, l’américium, le neptunium, le technétium et le strontium 90, pour les intégrer dans une sorte de « Teplator » pour chauffer des bâtiments, le volume et le coût du stockage définitifs diminueraient en parallèle.

Bien que délicates à extraire et à manipuler, ces matières radioactives fondues et coulées dans des blocs inaltérables de verre n’émettent pas de radioactivité à l’extérieur du colis de verre entouré d’acier.

Des sources de chaleur permanentes rentables

Ainsi vitrifiées de manière irréversible, ces sources quasi-permanentes de chaleur nucléaire dégageant plusieurs dizaines de kilowatts pourraient être vendues en toute sécurité pour chauffer des bâtiments (commerces, immeubles, entreprises, piscines, …) et des centres urbains pendant des dizaines d’années.

Et, de par leur constitution même, elles resteraient inoffensives mêmes entre des mains « malintentionnés ».

Ces chaudières à base de déchets nucléaires s’avéreraient probablement rentables en raison du gain sur l’économie de combustibles fossiles et sur la réduction du volume du stockage géologique, et donc de son coût.

En effet, il est primordial de maitriser la température dans les galeries souterraines. Il faut donc prévoir des espacements importants entre les colis en sous-sol, ce qui augmente la facture du stockage géologique.

Recycler cette chaleur résiduelle « gratuite », aujourd’hui perdue des combustibles nucléaires usés, bénéficierait  à la collectivité. Mais convaincre la population et les élus de l’utilité et de l’innocuité de ce chauffage d’un nouveau genre sera une affaire de longue haleine…

[1] Rapport du CEA de décembre 2012 “Séparation-transmutation des éléments radioactifs à vie longue”, tome 2, page 67.

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