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Produire une énergie propre c’est possible


Produire une énergie propre, disponible, tout en recyclant les déchets nucléaires ? C'est possible !

notre-planete.info

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Atome de Thorium - Crédit : SnapLaunch - Licence : CC0

S'il n'y avait pas la question de la gestion des déchets radioactifs de long terme, l'électricité produite par les centrales nucléaires serait l'énergie “verte” par excellence. L'alternative à l'uranium c'est le thorium, un minerai radioactif dont la dégradation naturelle génère la moitié de l'énergie géothermique. Plus de 20 ans de recherche menée au Centre Européen de Recherche Nucléaire (CERN), le berceau d'internet, qui est crédité de la découverte du boson d'Higgs, ont permis de démontrer que le thorium pourrait devenir une source d'énergie propre fondamentalement disruptive capable de générer une électricité abondante à toute heure et en tout lieu.

Le charbon et le gaz demeurent les principales sources d'électricité dans le monde, ce qui menace l'équilibre du climat. Et les alternatives non fossiles, telles que l'énergie solaire, prennent énormément de place, même en Californie, où l'ensoleillement est très important. Par ailleurs, le démantèlement de ces installations va poser un problème de recyclage considérable d'ici une vingtaine d'années. L'énergie solaire trouve sa meilleure application dans l'habitat individuel, non dans des unités de génération centralisées. Pour ce qui est de l'éolien, il est encore plus gourmand en surface que l'énergie solaire.

Comme relevé récemment par Michael Shellenberger, dans un article du Time magazine intitulé “Hero of the Environment”, “si la Californie et l'Allemagne avaient investi 680 milliards de dollars dans l'électricité produite par les centrales nucléaires plutôt que dans les énergies renouvelables (comme l'énergie solaire et les parcs éoliens), les deux Etats produiraient respectivement 100% ou plus de leur électricité à partir de sources d'énergie propre.” Oui, mais le problème épineux de la gestion des déchets nucléaires de long terme générés par les centrales nucléaires conventionnelles, à l'uranium, reste entier.

Au début des années 1990, Carlo Rubbia, prix Nobel de physique (1984) puis directeur général du CERN, a mené une expérience à petite échelle employant des technologies d'accélération de particules de pointe pour la génération d'électricité. Le First Energy Amplifier Test (FEAT), premier test d'amplification d'énergie financé par la Commission Européenne, a permis de d'établir les fondements d'un procédé propre et intrinsèquement sûr de production d'énergie, exploitant le thorium, ressource largement disponible. Les expériences successives ont confirmé la faisabilité de l'exploitation industrielle à grande échelle. Elles ont aussi permis de démontrer que les stocks actuels de déchets nucléaires de long terme (240 000 ans ou plus) peuvent être incinérés dans le réacteur à thorium ce qui les rend beaucoup plus gérables grâce à la réduction de leur durée de toxicité vie à moins de 500 ans.

Le procédé Accelerator-Driven System (ADS), c'est son nom, s'appuie sur un bouquet de technologies développées par le CERN : un rayon accéléré de protons bombarde une cible métallique, souvent du plomb, dans une opération appelée la spallation. Il en résulte une pluie de neutrons qui viennent convertir le thorium en uranium 233 fissile, dont la fission nucléaire produit de la chaleur. Dans ce processus, les noyaux lourds d'uranium 233 se divisent en plus petits noyaux comme le zirconium (employé dans les bijoux Channel) ou le xenon (utilisé dans les ampoules de flash des appareils photo), produisant un volume négligeable de déchets radioactifs.

L'Accelerator Driven System (ADS) qui génère de l'électricité propre, fruit de 20 ans de recherche au CERN.

Les avantages de l'ADS par rapport aux autres procédés de production d'énergie sont multiples

La propreté : contrairement aux combustibles fossiles pas d'émissions (ni CO2, ni particules d'azote ou d'oxydes de soufre, pour ne citer que celles-là). La chaleur est générée par la transmutation du thorium en uranium233, très radioactif et par sa fission subséquente en particules plus petites.

La faisabilité : la technologie ADS nécessite un développement visant à résoudre des problèmes circonscrits, supposant un horizon de développement raisonnable, ce qui n'est pas le cas de la technologie de la fusion dont ni les problèmes, ni l'horizon de développement, ne peuvent être circonscrits.

La transmutation de déchets nucléaires : l'ADS s'avère capable de transformer les déchets nucléaires de long terme, actifs pendant 240 000 ans voire plus, en déchets radioactifs à court terme, dont la durée de vie toxique est inférieure à 500 ans. Il s'en suit que cette technologie résoudrait le problème insoluble de l'enfouissement des déchets hautement radioactifs de long terme.

Pas d'application militaire : l'Agence Internationale de l'Énergie Atomique a confirmé à de multiples reprises que cette technologie est “intrinsèquement impropre à la prolifération.”

Des réserves pléthoriques de thorium : couvrant 20 siècles de besoins sur la base du niveau de consommation mondiale d'électricité de 2018. En effet, le thorium est présent partout et aucun pays ne peut en détenir le monopole.

Forte densité énergétique : 1 tonne de thorium suffit à produire l'équivalent de l'énergie générée par 3 millions de tonnes de charbon, ou 200 tonnes d'uranium naturel enrichi.

Intrinsèquement sûr : le procédé fonctionne à la pression atmosphérique, de telle sorte que la centrale ne risque pas d'exploser (contrairement à Tchernobyl). En outre la réaction s'arrête dès que le rayon de proton est arrêté, offrant une parfaite garantie de sécurité.

Compatible avec les réseaux intelligents : la réactivité de mise en service et hors service immédiate fait des centrales ADS le dispositif idéal pour la production d'énergie destinée aux réseaux intelligents.

Faible encombrement : une centrale ADS de 500 MW ne prend pas plus de place qu'une usine de taille moyenne, contrairement à une centrale solaire qui couvre 26 km2 (centrale Topaz au cœur du désert brûlant de Californie). La surface est à tripler dans les régions plus froides. Les turbines éoliennes nécessitent des surfaces encore plus grandes.

La proximité : étant sûres et de taille modeste, les centrales ADS trouvent toute leur place dans toutes les configurations industrielles ou urbaines, et peuvent aussi être implantées dans des sites reculés, en altitude où l'ensoleillement est faible.

Une production d'hydrogène décarbonée : les réacteurs pourraient être implantés à proximité de sources d'eau abondantes à des latitudes élevées afin de générer de l'hydrogène propre, permettant la conversion d'électrons en gaz vert pour les applications de mobilité, industrielles et de chauffage.

La technologie ADS recèle la double promesse d'une électricité propre en quantité illimitée, et de la destruction des déchets nucléaires de long terme hautement nocifs. Les centrales électriques associées à cette technologie sont sûres et autorisent des implantations dans tous les environnements, y compris les zones urbaines, et dans toutes les conditions climatiques. L'ADS offre la perspective d'une énergie durable à la demande parfaitement adaptée aux réseaux intelligents. Associée à la production d'hydrogène vert, elle permettrait de décarboner la totalité de nos besoins énergétiques, depuis la mobilité jusqu'à la production industrielle.

Le développement de cette technologie prometteuse s'accompagnerait d'un saut paradigmatique dans la production d'énergie propre, à l'horizon de quelques années, non quelques décennies, contribuant de manière décisive à la lutte contre le réchauffement climatique.

 

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