Pour l’AIE, le déclin du nucléaire compromet la lutte contre le réchauffement climatique
La baisse de la part du nucléaire dans le mix énergétique mondial est une tendance qui pourrait avoir des effets négatifs sur la lutte contre le réchauffement climatique.
Pire, la sortie rapide du nucléaire décidée par des pays comme l’Allemagne pourrait compromettre l’atteinte des objectifs de la transition énergétique mondiale.
C’est en tout cas ce qu’estime l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) dans son dernier rapport, « L’énergie nucléaire dans un système énergétique propre ».
Le nucléaire, une énergie en perte de vitesse
Dans son dernier rapport publié le 28 mai, l’AIE constate que l’énergie nucléaire est une ressource énergétique en perte de vitesse : le vieillissement du parc nucléaire mondial et le faible nombre de projets électronucléaires en cours de construction entraînent une réduction de la part de l’atome dans le mix électrique mondial.
C’est pourtant la tendance inverse qui serait souhaitable dans le cadre de la lutte mondiale contre le réchauffement climatique.
« L’énergie nucléaire contribue aujourd’hui de manière significative à la production d’électricité. Elle a assuré la production de 10% de l’électricité mondiale en 2018. Dans les économies avancées, elle représente 18% de la production électrique et constitue la principale source d’électricité à faible émission de carbone. Toutefois, sa part dans l’approvisionnement mondial en électricité a diminué ces dernières années (…). Cette tendance a donc freiné la transition vers un système électrique propre : malgré la croissance de l’énergie solaire et éolienne, la part des énergies décarbonées dans le mix électrique mondial en 2018, 36%, est la même qu’il y a 20 ans », expliquent les auteurs du rapport.
De l’importance du nucléaire dans la transition énergétique mondiale
L’AIE estime que pour accélérer la décarbonation de notre société, et notamment du secteur de la production d’électricité, il est aujourd’hui indispensable d’enrayer la chute de nucléaire.
D’autant plus qu’il s’agit d’un outil quasiment indispensable pour contenir le réchauffement climatique en dessous de 2°C par rapport à la période préindustrielle : sans nucléaire, les experts de l’AIE estiment en effet que l’atteinte des objectifs de l’Accord de Paris coûtera beaucoup plus cher et demandera des efforts trop importants à la communauté internationale.
Fatih Birol, le directeur exécutif de l’Agence, appelle ainsi les gouvernements à modifier leurs politiques énergétiques et à reconsidérer le rôle du nucléaire dans le secteur de la fourniture d’électricité.
Si la tendance au déclin se confirme, le parc électronucléaire mondial verra sa puissance diminuer de plus de 60% au cours des 20 prochaines années… ce qui risque d’augmenter les émissions de dioxyde de carbone.
« Pour atteindre une trajectoire compatible avec les objectifs de durabilité – y compris les objectifs climatiques internationaux – l’expansion de l’électricité propre devrait être trois fois plus rapide qu’actuellement. Il faudrait que 85% de l’électricité mondiale provienne de sources propres d’ici 2040, contre seulement 36% aujourd’hui. Outre des investissements massifs dans l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables, cette trajectoire nécessite une augmentation de 80% de la production mondiale d’énergie nucléaire d’ici 2040 ».
Favoriser l’électricité bas-carbone
L’AIE formule ainsi diverses recommandations aux pays qui décideraient de conserver le nucléaire dans leur mix électrique.
La première préconisation est d’autoriser l’extension de la durée de vie des réacteurs nucléaires existants à l’heure où un quart des réacteurs du parc nucléaire mondial pourraient être fermés d’ici 2025.
Qualifiée de « cruciale », cette démarche doit bien évidemment être initiée au regard de la sûreté des installations concernées.
« Des facteurs économiques sont également en jeu. La prolongation de la durée de vie est beaucoup moins coûteuse que la construction de nouvelles centrales. Il s’agit d’une option généralement concurrentielle par rapport aux autres technologies de production d’électricité, y compris les nouveaux projets éoliens et solaires ».
L’AIE plaide également pour l’instauration de diverses mesures qui permettrait de favoriser à moindre coût la remise aux normes des réacteurs nucléaires actuellement en activité : instauration de bas prix de l’électricité décarbonée sur les marchés de gros, instauration d’une véritable taxe carbone, baisse de la tarification de l’eau nécessaire au refroidissement des réacteurs…
Enfin, l’AIE attire l’attention des gouvernements sur l’importance de maintenir les compétences et l’expertise des professionnels du secteur nucléaire ainsi que sur l’intérêt que présente la technologie des petits réacteurs modulaires (plus faciles et moins chers à construire).
COMMENTAIRES
Un solution plus intéressante qui nécessiterait un partenariat plus global :
Les enjeux, principaux avantages (et quelques inconvénients) de stations spatiales solaires qui ne sont plus de la science-fiction
Outre la Chine, les agences spatiales du Japon, de l’Union européenne et de l’Inde s’efforcent de mettre sur pied leurs propres programmes d’énergie solaire dans l’espace.
Celle-ci est littéralement des milliards de fois supérieure à celle que nous utilisons aujourd’hui. La durée de vie du soleil est estimée à 4-5 milliards d’années, ce qui fait de l’énergie solaire spatiale une véritable solution énergétique à long terme. Comme la Terre ne reçoit qu’une partie sur 2,3 milliards de la production du Soleil, l’énergie solaire spatiale est de loin la plus grande source d’énergie potentielle disponible, éclipsant toutes les autres confondues.
Elle peut être captée 24 h/24, 365 jours par an. Et au lieu d’occuper des surfaces au sol, les fermes solaires spatiales seraient situées sur une orbite géosynchrone, à environ 36.000 km au-dessus du niveau de la mer.
La Chine prévoit de mettre en orbite une centrale solaire commerciale d’ici 2050, ce qui ferait d’elle la première nation à exploiter l’énergie solaire dans l’espace et à émettre des rayons vers la Terre. En outre les coûts de l’énergie solaire dans l’espace ne sont plus absurdes.
Le désastre climatique d’origine humaine aurait déjà pu être évité grâce à cette source d’énergie propre, constante et illimitée.
Le programme spatial de la Chine fait partie intégrante du programme militaire de la Chine. Ainsi l’armée supervise les activités spatiales de la Chine, avec « la plupart des activités spatiales prétendument civiles ayant des applications à double usage ».
Alors que l’énergie renouvelable terrestre est en grande partie une affaire du secteur privé, l’énergie solaire spatiale serait une source unique, un changement de jeu étatique qui pourrait facilement être exploité pour un gain géopolitique. La poursuite constante de la militarisation des technologies spatiales commerciales par la Chine ne fait que rendre les choses plus complexes – ou inquiétantes, selon le point de vue de chacun.
Les ambitions spatiales de la Chine sont une question d’argent et font partie intégrante des objectifs nationaux de rajeunissement économique et de développement du pays.
Si le démonstrateur d’énergie solaire basé dans l’espace que le pays prévoit de mettre en place dès l’année prochaine est couronnée de succès, d’autres pays pourraient potentiellement être attirés par l’initiative de politique étrangère Belt and Road.
Cette énergie bon marché et sans émissions serait difficile à refuser pour de nombreux pays et renforcerait considérablement le levier politique de la Chine si elle ne donnait pas à Beijing le contrôle de facto des pays qui l’achètent, faisant ainsi progresser l’objectif de ce pays de créer le premier réseau électrique mondial (Geidco).
Si une centrale solaire est construite sur une orbite géosynchrone à une altitude d’environ 36 000 kilomètres, les rayons du soleil ne seront pas affaiblis par l’atmosphère et ne seront pas affectés par les changements saisonniers et diurnes et nocturnes. Le rayonnement solaire pourra être reçu de façon stable 99% du temps et plus de 6 à 10 fois celui au sol.
Par ailleurs les centrales solaires spatiales peuvent alimenter des engins spatiaux dans la gamme «visible», les libérant des énormes ailes de cellules solaires et augmentant considérablement les niveaux de puissance et la précision. Elles peuvent également être utilisée en tant que candidates pour les systèmes énergétiques d’exploration de l’espace lointain. Egalement pour la production de carburants spatiaux et la fabrication de procédés spatiaux afin de réaliser le développement de l’industrie spatiale.
En outre, les centrales solaires spatiales peuvent également éliminer les « dommages » causés par les énergies fossiles. Un de responsables de la R&D chinoise a déclaré que l’utilisation de l’énergie pétrochimique avait provoqué le réchauffement planétaire et que les typhons et les tornades étaient fréquents. La transmission de l’énorme énergie de la centrale solaire spatiale dans la région où se trouve le typhon peut modifier la répartition de la température de ce dernier et détruire son processus de formation.
Le principe de fonctionnement d’une centrale solaire spatiale est le suivant: un dispositif de production d’énergie solaire convertit l’énergie solaire en énergie électrique; un dispositif de conversion d’énergie convertit l’énergie électrique en hyperfréquences ou en laser et transmet le faisceau au sol à l’aide d’un dispositif de transmission; le système de réception au sol reçoit les transmissions de l’espace. Le faisceau est converti en énergie électrique dans le réseau par un dispositif de conversion.
A l’heure actuelle, le principe technique n’a pas posé beaucoup de problèmes. Au cours des dernières années, l’efficacité de la production d’énergie solaire, de la conversion en micro-ondes et de la technologie aérospatiale associée ont beaucoup progressé, jetant ainsi les bases de la prochaine étape du développement. Les micro-ondes qui transmettent l’énergie seraient à la fréquence de rayonnement dite non ionisante. Contrairement aux rayons X, ce sont les fréquences auxquelles leurs photons n’ont pas assez d’énergie pour induire un changement chimique, comme le font les rayons ultraviolets ou X. Cependant, en tant que grand système spatial, les centrales solaires spatiales comportent de nombreux aspects technologiques.
Par exemple, la plus grande station actuelle, la station spatiale internationale, pèse plus de 400 tonnes, tandis qu’une centrale solaire spatiale de taille industrielle pèse des milliers de tonnes.
Certains experts ont suggéré que les matériaux de construction de la centrale solaire spatiale soient lancés dans l’espace et qu’une « usine spatiale » soit créée pour imprimer les composants requis grâce à la technologie d’impression 3D et les assembler via des robots spatiaux. C’est l’une des orientations actuelles de la recherche.
La sécurité opérationnelle à long terme est également un problème important. L’impact des rayonnements micro-ondes à long terme sur l’écologie, l’atmosphère et les organismes devait encore être étudié.
En outre, la construction de centrales solaires spatiales pose de grands défis en ce qui concerne les nouveaux matériaux, les dispositifs de conversion d’énergie à haut rendement, les très grandes structures et technologies de contrôle des engins spatiaux, ainsi que les technologies d’assemblage et de maintenance en orbite.
Avantages :
– pas de gaz à effet de serre.
– Contrairement au charbon et aux centrales nucléaires, l’énergie solaire spatiale ne fait pas concurrence aux ressources en eau douce, qui sont de plus en plus rares, et ne dépend pas d’elles.
– pas de concurrence aux terres de plus en plus précieuses
– Contrairement aux centrales nucléaires, l’énergie solaire spatiale ne produit pas de déchets dangereux, qui doivent être stockés et gardés pendant des centaines de milliers d’années
– Contrairement aux centrales solaires et éoliennes terrestres, l’énergie solaire spatiale est disponible 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, en grandes quantités.
– Contrairement aux centrales nucléaires, l’énergie solaire spatiale ne constitue pas une cible facile pour les terroristes ou les missiles en cas de conflits.
– Contrairement au charbon et aux combustibles nucléaires, l’énergie solaire spatiale ne nécessite pas d’opérations minières qui posent des problèmes environnementaux.
– L’énergie solaire spatiale peut procurer une véritable indépendance énergétique aux pays qui la développent, éliminant ainsi une source majeure de concurrence nationale pour des ressources énergétiques terrestres limitées.
– Elle ne nécessite pas de dépendre de fournisseurs de pétrole étrangers instables ou hostiles pour répondre aux besoins énergétiques.
– Elle peut être exportée vers pratiquement n’importe quel endroit du monde, et son énergie peut être convertie pour les besoins locaux. Elle peut également être utilisée pour le dessalement de l’eau de mer.
– Elle peut tirer parti de nos investissements actuels et historiques dans l’expertise aérospatiale pour accroître les possibilités d’emploi et résoudre les problèmes difficiles de la sécurité énergétique et du changement climatique.
– Elle peut fournir un marché suffisamment vaste pour développer le système de transport spatial à faible coût nécessaire à son déploiement. Ceci, à son tour, mettra également les ressources du système solaire à portée économique.
Inconvénients :
– Coût de développement élevé, bien que beaucoup plus faibles par exemple que la présence militaire américaine dans le golfe Persique ou les coûts du réchauffement climatique ou de la séquestration du carbone. Le coût du développement de l’énergie solaire spatiale doit toujours être comparé au coût de l’absence de développement de l’énergie solaire spatiale.
Exigences relatives à l’énergie solaire dans l’espace
Les technologies et l’infrastructure nécessaires pour rendre l’énergie solaire spatiale réalisable comprennent :
– Des lanceurs peu coûteux et respectueux de l’environnement ou un développement partiel in-situ
– Construction et exploitation en orbite à grande échelle. Pour recueillir d’énormes quantités d’énergie, les satellites solaires doivent être de grande taille, beaucoup plus grands que la Station spatiale internationale (ISS), le plus gros engin spatial construit à ce jour. Heureusement, les satellites d’énergie solaire seront plus simples que l’ISS car ils seront composés de nombreuses pièces identiques.
– Transmission de puissance. Un effort relativement modeste est également nécessaire pour évaluer la meilleure façon de transmettre l’énergie des satellites à la surface de la Terre avec un impact environnemental minimal.
L’énergie solaire spatiale peut être produite à partir de matériaux provenant de l’espace. Tous les avantages environnementaux découlent du fait que la plupart des travaux sont effectués à l’extérieur de la biosphère terrestre. Avec l’extraction de matériaux de la Lune ou d’astéroïdes et la fabrication de composants dans l’espace, l’énergie solaire spatiale n’aurait pratiquement aucun impact environnemental terrestre.
https://www.unenvironment.org/news-and-stories/story/chinas-solar-power-space-project-spotlights-need-reimagine-our-energy
.
En complément :
https://foreignpolicy.com/2019/06/16/china-is-winning-the-solar-space-race/
.