Cette page évoluera en fonction des commentaires et des précisions que vous apporterez. Merci de me signaler les erreurs. Il s'agit de faire le bilan du taux de CO2 du kWh électrique d'origine nucléaire.
En moyenne et en gros, dans un réacteur de 1 GW, il y a 100 tonnes d'uranium enrichi qui est renouvelé par tiers tous les ans. 33 tonnes de combustibles sont donc changées tous les ans. La production électrique est d'environ 10 milliards de kWh (taux de disponibilité d'environ 80%), soit une consommation de 3,3 mg d'uranium enrichi par kWh électrique.
L'uranium est enveloppé dans de l'aluminium dont la fabrication a aussi consommé de l'énergie. Je n'ai pas les chiffres.
Pour obtenir l'uranium naturel, on creuse des mines pour extraire des minéraux qui contiennent de l'uranium. Il faut environ 1 tonne de roche pour extraire 500 g d'uranium naturel (le yellowcake). Ceci est fait aux abords de la mine pour limiter le transport d'une grande quantité de matériaux. (source Wikipédia)
L'uranium naturel principalement vient du Canada, de l'Australie et du Niger. (source CRIIRAD) La production annuelle du Niger d'uranium naturel est de 2 900 tonne (la France importe 8 000 tonnes/an - source Ministère du Développement Durable).
Nous allons partir vers les mines du Niger car l'électricité utilisée est issue du charbon (il y a également beaucoup de charbon au Niger)
D'un autre rapport du CRIIRAD, on lit que 85% des 2 unités de production électrique de 18,8 MW chacune servent à faire fonctionner les deux mines d'uranium.
On suppose les centrales fonctionnant 24h/24h et 365j/an soit 330 GWh électrique ce qui correspond à une émission de 330 000 tonnes de CO2 pour la production électrique de ces unités. Donc pour l'extraction, concentration de l'uranium, on prend 85% de CO2 soit 280 000 tonnes. Ce qui donne 100 tonnes de CO2 par tonnes d'uranium naturel.
Pour l'enrichissement d'un 1 kg d'uranium enrichi, il faut 8 kg d'uranium naturel. (source Wikipédia et Futura24)
Donc ce qui donne 800 tonnes de CO2 par tonne d'uranium enrichi pour la phase d'extraction et concentration. On va arrondi à 1000 tonne de CO2 par tonne d'uranium enrichi pour la prise en compte du transport et d'autres éléments oubliés.
Pour la production d'un kWh électrique, il faut 3,3 mg d'uranium enrichi. Par conséquent, l'ajout de CO2 pour le kWh électrique nucléaire est de 3,3 g de CO2.
D'après les informations fournies par Dan1 (voir son commentaire), la valeur réelle serait proche de 1 à 1,3 g de CO2/kWh.
Avant d'être utilisé, l'uranium naturel doit être enrichi.
En France, avec la méthode de diffusion gazeuse, c'est la consommation de 3 réacteurs de 900 MW (ceux du Tricastin) qui sert pour l'usine d'enrichissement d'uranium. Bientôt (2012), la France va changer de méthode et ce sera l'ultracentrifugation comme utilisée en Allemagne par exemple. L'ultracentrifugation consomme entre 50 fois moins d'énergie que la diffusion gazeuse (source Aréva).
En prenant l'hypothèse la plus défavorable de l'usine de Pierrelatte (diffusion gazeuse environ 10 MWh électrique par kg d'uranium enrichi - source Wikipédia) et de l'électricité produite par le charbon (1 000g de CO2 par kWh), l'enrichissement de 3,3 mg produirait 33 g de CO2. Donc 3,3 g de CO2 par kWh électrique. Si on prend en compte des éléments supplémentaires (aluminium, transport), on peut compter environ 50 g de CO2 par kWh.
Si on prend en compte, la faible teneur en CO2 du kWh électrique français (90 g CO2/kWh), l'enrichissement pour 1 kWh électrique produit en gros 3 g de CO2. Avec l'ultracentrifugation, on tombe à 0,06 g de CO2 par kWh.
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