Mes sources quand je parle de nucléaire

Je passe un certain temps sur Reddit à défendre l’énergie nucléaire. Ses détracteurs la trouvent trop dangereuse, trop chère, trop polluante, etc. En général je peux me contenter de citer une ou deux sources mais là quelqu’un m’a demandé mes sources en général. C’est une vaste question donc j’ai décidé de les rassembler ici.

Sources générales

Le Réveilleur : ce youtubeur français fait un travail fantastique de vulgarisation sur l’environnement. Il a produit une série de vidéos sur l’énergie nucléaire, mais je vous invite à commencer par ses autres vidéos pour vous convaincre de sa bonne foi. Les attaques le qualifiant de lobbyiste à la solde de l’industrie nucléaire sont de la diffamation pure et simple.

Our World in Data : un site anglais avec de nombreux articles passionnants présentant chacun un sujet sous l’angle des données et du savoir scientifique le concernant. Un excellent endroit pour trouver des articles de recherche.

Rapports du GIEC : je ne vous les présente pas. Sans avoir à ingérer l’intégralité des rapports, lire les résumés aux décideurs est un moyen très efficace de se mettre à jour des connaissances scientifiques sur le réchauffement climatique et les scénarii de mitigations. La bibliographie est évidemment une mine d’or pour en savoir plus. Le texte original est en anglais mais il existe des traductions en français.

Sources sur le nucléaire et la radioactivité

laradioactivité.com : site français plein d’informations sur la radioactivité, sa nature, ses effets sur la santé et ses applications. Traite également en partie du nucléaire et des déchets.

whatisnuclear.com : site américain créé par des ingénieurs nucléaires pour vulgariser sur les technologies nucléaires civiles. Bon complément au site précédent.

Dose équivalent banana : le blog de Tristan Kamin, ingénieur en sûreté nucléaire et l’un des grands défenseurs français de l’énergie nucléaire en France, surtout sur Twitter. On peut évidemment accuser cette source d’être biaisée mais elle demeure une mine d’information fiable.

Rapports de l’UNSCEAR : équivalents des rapports du GIEC mais sur les effets des rayons ionisants sur la santé. Ils ne sont pas des plus digestes mais ils font autorité quand on parle par exemple du bilan des accidents nucléaires.

World Nuclear Association: cette association n’est autre qu’un lobby mais son site ne l’empêche pas d’avoir des articles très informatifs sur à peu près tous les aspects de l’énergie nucléaire.

Société Française d’Energie Nucléaire: à peu près comme la World Nuclear Association mais en France.

Bibliographie par thème

Environnement

Emissions de CO2

Même sur ce chiffre qui devrait pourtant être relativement objectif, les pro et les antis ne sont pas d’accord. Les antis citent 66 g/kWh et les pros 12 g/kWh, chiffre donné par le cinquième rapport d’évaluation du GIEC, voire moins. Dans mon expérience, la compréhension d’un anti qui connaît les deux chiffres est que le second n’inclut pas la construction de la centrale et le minage de l’uranium alors que le premier si. C’est en fait faux, tous les chiffres cités dans cette section sont en analyse de cycle de vie et comprennent toutes les étapes liées à la production d’énergie nucléaire.

  • moyenne à 66 g/kWh : Benjamin K. Sovacool, « Valuing the greenhouse gas emissions from nuclear power: A critical survey », Energy Policy 36 (2008) 2940–2953
  • médiane à 12 g/kWh citée par le GIEC : Ethan S. Warner, Garvin A. Heath, « Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Nuclear Electricity Generation : Systematic Review and Harmonization », Journal of Industrial Ecology 16 (2012) 573-592
  • 6 g/kWh en France : Ch. Poinssot et al, « Assessment of the environmental footprint of nuclear energy systems. Comparison between closed and open fuel cycles », Energy 69, 2014, 199-211
  • 4 g/kWh d’après EDF sur cette page

Pour expliquer les différences rapidement, la première source utilise la moyenne arithmétique sur un certain nombre de pays alors que la seconde utilise la médiane. En présence de valeurs aberrantes (particulièrement hautes), la médiane est bien plus fiable que la moyenne : faire la moyenne des fortunes de 99 citoyens lambdas et Bernard Arnaud donne une très mauvaise estimation de la richesse d’un individu quelconque de ce groupe alors que la médiane va juste ignorer Bernard Arnaud. C’est pourquoi le GIEC cite la médiane de 12 g/kWh.

Le troisième chiffre est spécifique à la France, qui enrichit son uranium avec une électricité propre et recycle une partie de ses déchets nucléaires (en combustible MOx ou en réenrichissant l’uranium). Le quatrième chiffre est a priori celui actuel de la France depuis que l’enrichissiment se fait par ultracentrifugation plutôt que par diffusion gazeuse, bien plus énergivore.

Consommation d’eau

La consommation d’eau des centrales nucléaires est souvent pointée du doigt. Le fait est qu’elles consomment plus d’eau que les énergies renouvelables. Il n’y a pas de quoi s’alarmer pour autant : les chiffres que les anti-nucléaires aiment sortir, désignant les centrales comme première consommatrice d’eau de France, sont ceux de prélèvement. Or beaucoup de centrales restituent l’intégralité de l’eau prélevée, et les autres en restituent 98%. La consommation nette est donc bien plus faible.

Consommation en eau des sources d’électricité : Yin et al,  « Water use of electricity technologies: A global meta-analysis », Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2019

Prélèvements et consommations d’eau en France : Centre d’information sur l’eau « Qui prélève et consomme l’eau en France ? »

Effets sur l’environnement

Les mammifères sont les plus fragiles : Radiation Effects and Sources, United Nations Environement Programme, 2016. Cela veut dire que l’environnement ne souffre pas en silence sans que nous nous en rendions compte.

La nature se porte bien à Tchernobyl et Fukushima :

L’étude d’impact de l’usine de la Hague, principale source de rejets radioactifs en France : Rapport annuel de surveillance de l’environnement du site Orano la Hague, Orano Cycle, 2018

Sûreté

Statistiques

What are the safest sources of energy? : cet article de Hannah Ritchie sur Our World in Data montre sources à l’appui que, par unité d’énergie produite, le nucléaire ne tue pas plus que les renouvelables et significativement moins que les énergies fossiles. Et ce en incluant les accidents nucléaires. Les articles scientifiques cités pour l’énergie nucléaire sont les suivants:

  • Markandya, A., & Wilkinson, P. (2007). Electricity generation and health. The Lancet, 370(9591), 979-990
  • Sovacool, B. K., Andersen, R., Sorensen, S., Sorensen, K., Tienda, V., Vainorius, A., … & Bjørn-Thygesen, F. (2016). Balancing safety with sustainability: assessing the risk of accidents for modern low-carbon energy systems. Journal of Cleaner Production, 112, 3952-3965

Vieillissement du parc et démantèlement

Vous trouverez beaucoup d’information sur le vieillissement des centrales nucléaires sur le site de l’IRSN.

Le journal Contexte a étudié les statistiques d’incidents nucléaires dans les centrales françaises et trouvé que les centrales les plus vieilles (dont Fessenheim) n’ont pas plus d’incidents que les autres : Victor Roux-Goeken, Yann Guégan, Vieux, et donc dangereux ? On a exploré 40 ans d’ « anomalies » dans les réacteurs nucléaires français, Contexte, 2020

Le vieillissement du parc n’augmente pas le risque d’accident nucléaire. En revanche il augmente le risque de pénurie d’électricité si nous ne sommes pas suffisamment prévoyants.

Pour le démantèlement, la page Decommissioning Nuclear Facilities sur le site de la World Nuclear Association est excellente. A retenir : aucun pays n’est expert en démantèlement mais plusieurs centrales ont déjà été complètement démantelées à l’international. En France, le réacteur Chooz A, de même technologie que le parc actuel, est en phase finale de démantèlement. Bref, les anti-nucléaires en font tout un fromage mais il n’y a en fait pas de problème particulier lié au démantèlement.

Déchets

Vous trouverez les informations sur laradioactivité.com ainsi que sur le site de l’ANDRA. La page dédiée sur le site d’EDF est également instructive.

En lisant cela, on réalise que la France gère très bien ses déchets, que leur volume est très faible (le volume des déchets HA accumulés depuis le début du programme nucléaire français est celui d’une piscine olympique) et que Cigéo est une excellente solution à long terme. Nous savons quoi faire de nos déchets et le risque sanitaire est complètement négligeable. C’est peut-être le sujet sur lequel la différence entre risque perçu et risque réel est la plus grande.

Effets de la radioactivité sur la santé

Ici je vais devoir un peu expliquer. Les informations que je vais présenter viennent de laradioactivité.com, des rapports de l’UNSCEAR, de ce document très utile de l’UNEP, des vidéos du Réveilleur et des articles de recherche que je cite plus bas.

La dose reçue par une personne irradiée se mesure en sievert (Sv). Le sievert est une assez grande unité : seul l’accident de Tchernobyl a exposé des gens à plus de 1 Sv, et encore pas tant que ça. On utilise plus souvent le millisievert (mSv).

Nous sommes tous exposés en permanence aux rayons ionisants (les radiations), qui sont en partie d’origine naturelle (ils viennent du sol) et en partie d’origine artificielle (la médecine surtout). Un Français moyen ne subissant pas de traitement médical particulier reçoit une dose d’environ 3 mSv par an. Notez qu’un seul scanner peut exposer à 10 mSv mais ce n’est pas dangereux pour autant (sauf pour les radiologues, qui doivent se protéger).

Les radiations ont deux types d’effet : déterministes et stochastiques. Les effets déterministes apparaissent à haute dose, à partir de 1 Sv. Ce sont des nausées, vomissements, brûlûres, saignements et à très haute dose la mort. Les effets stochastiques sont que, à partir d’une certaine dose én général estimée à 100 mSv, les radiations augmentent la probabilité de cancer.

Le pouvoir carcinogène des radiations demeure toutefois relativement faible : l’exposition à 1 Sv augmente les chances de cancer de 5%. C’est bien moins que la cigarette, la malbouffe ou le manque d’exercice alors que 1 Sv est une très grosse dose. Les effets déterministes sont bien plus redoutables.

Comme les expositions à 1 Sv ou plus sont très rares, la majeure partie du débat se joue sur les effets stochastiques, et en particulier les effets des faibles doses. On sait qu’à partir de 100 mSv, les effets stochastiques augmentent linéairement avec la dose reçue, mais on ne sait pas ce qui se passe en-dessous.

Le modèle dominant dans la sûreté nucléaire, les réglementations et la perception du public est le modèle linéaire sans seuil, qui suppose que chaque unité de radiation est dangereuse. Il préconise donc de minimiser l’exposition aux radiations. Or la science dit que ce modèle est faux. Il est plus vraisemblable (compatible avec les données) que les radiations n’aient aucun effet jusqu’à un certain seuil puis deviennent nocives au-delà, ou même qu’elles soient bénéfiques en-deça de ce seuil. Dans ce dernier cas, on parle d’hormèse. Voici quelques articles scientifiques pour appuyer ces dires:

  • Y. Shibamoto & H. Nakamura, « Overview of Biological, Epidemiological, and Clinical Evidence of Radiation Hormesis », International Journal of Molecular Sciences vol. 19(8), 2387, 2018
  • Vaiserman et al, « Health Impacts of Low-Dose Ionizing Radiation: Current Scientific Debates and Regulatory Issues », Dose-Response, 2018
  • Shizuyo Sutou, « A message to Fukushima : nothing to fear but fear itself », Genes and Environment, 2016
  • Maurice Tubiana et al, « The Linear No-Threshold Relationship Is Inconsistent with Radiation Biologic and Experimental Data », Radiology, 2009
  • Maurice TUBIANA et André AURENGO, « La relation dose-effet et l’estimation des effets cancérogènes des faibles doses de rayonnements ionisants », Rapport conjoint de l’Académie Nationale de Médecine et de l’Académie des Sciences, 2005
  • T. D. Luckey « Radiation Hormesis: The Good, the Bad, and the Ugly » Dose-Response, 2006

L’avant-dernière source est notable car c’est un rapport conjoint des académies de médecine et des sciences françaises qui prend clairement position contre le modèle linéaire sans seuil.

Ce débat est important car Fukushima n’a exposé presque personne (une poignée de travailleurs de la centrale) à plus de 20 mSv, et même très peu à plus de 5 mSv. Cela voudrait dire que l’on aurait pu se contenter de dire aux gens de prendre des pastilles d’iode et d’éviter la nourriture locale au lieu de les évacuer dans la précipitation et pour toujours. Cela voudrait aussi dire qu’un éventuel accident nucléaire en France aurait des conséquences sanitaires somme toute limitées.

Accidents nucléaires

Ici ce sont les rapports de l’UNSCEAR qui font autorité. Hannah Ritchie fait également un résumé de la littérature à ce sujet sur Our World in Data: “What was the death toll from Chernobyl and Fukushima?”

Three Mile Island: UNSCEAR 1993

Tchernobyl:

  • UNSCEAR 2008 annexe D
  • Plus sur le déroulement : The Chernobyl Reactor: Design Features and Reasons for Accident, Mikhail V. MALKO, 2002

Fukushima:

  • UNSCEAR 2013 annexe A
  • Fact-sheet en français (du même rapport): UNSCEAR : L’accident de Fukushima
  • Enceinte potentiellement endommagée par le séisme: A. Stohl et al, « Xenon-133 and caesium-137 releases into the atmosphere from the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant: determination of the source term, atmospheric dispersion, and deposition », Atmos. Chem. Phys., 12, 2313–2343, 2012
  • Les marqueurs génétiques des cancers thyroïdien détectés après Fukushima ne correspondent pas à ceux de cancers radioinduits. L’augmentation observée serait donc due à l’effet de dépistage : Norisato Mitsutake et al, « BRAFV600E mutation is highly prevalent in thyroid carcinomas in the young population in Fukushima: a different oncogenic profile from Chernobyl », Nature, 2015
  • Prédiction de l’OMS:  « Health risk assessment from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan Earthquake and Tsunami based on a preliminary dose estimation », 2013
  • La contraction énergétique causée par la fermeture précipitée des centrales nucléaires au Japon a vraisemblablement causé plus de morts que l’accident de Fukushima : M. Neidell et al, « Be Cautious with the Precautionary Principle: Evidence from Fukushima Daiichi Nuclear Accident »,NBER, 2019
  • Un phénomène similaire en Allemagne : S Jarvis, « The Private and External Costs of Germany’s Nuclear Phase-Out » NBER, 2019
  • Contestation du caractère radioinduit du cancer du travailleur de Fukushima mort en 2018 : James Conca, Why The Cancer Death Of A Fukushima Worker Was Likely Not Due To Fukushima Forbes, 6 septembre 2018

Pour donner une idée de ce qu’est la défense en profondeur, vous pouvez lire « L’accident nucléaire majeur : un scénario.» par Tristan Kamin. Il faut une sacrée succession de problèmes pour qu’un accident nucléaire grave se produise.

Aspects économiques

Impact sur la balance commerciale

Même si la France importe l’intégralité de son uranium, l’industrie nucléaire a un bilan largement positif sur la balance commerciale française. En cause : les exportations de services nucléaires ainsi que les exportations d’électricité à nos voisins.

Un article de la SFEN à ce sujet

Exportation d’électricité : RTE, bilan électrique 2019. Avec 50 TWh d’exportations nettes à disons 50 €/MWh en moyenne, les exportations d’électricité rapportent 2,5 Md€ à la France chaque année. En comparaison, l’uranium nous coûte moins d’un milliard d’euros par an.

Coût de l’énergie nucléaire

Plusieurs rapports de la Cour des Comptes:

  • 2012 : Rapport public thématique - Les coûts de la filière électronucléaire
  • 2014 : Le coût de production de l’électricité nucléaire - Actualisation 2014
  • 2016 : Rapport public annuel, Tome I - La maintenance des centrales nucléaire: une politique remise à niveau, des incertitudes à lever
  • 2018 : Communication à la commission des finances du Sénat - Le soutien aux énergies renouvelables
  • 2020 : Rapport public thématique - La filière EPR

J’en ai glissé un sur les renouvelables pour rappeler qu’il n’y a pas que le nucléaire qui coûte cher. Avec l’argent dépensé dans leur soutien, on aurait pu construire plusieurs EPR aussi chers qu’à Flamanville, pour une production électrique bien plus importante.

Mention spéciale au premier rapport, souvent cité par des anti-nucléaires qui ne l’ont pas lu pour dire que les coûts futurs ne sont pas prévus. Il dit en fait exactement l’inverse : les coûts de démantèlement et de gestion des déchets sont bien provisionnés et une éventuelle augmentation n’augmenterait que peu le coût de l’électricité nucléaire.

Rapport du National Audit Office (la Cour des Comptes britannique) sur l’EPR d’Hinkley Point.

Rapport 2019 sur les déboires de l’EPR de Flamanville par Jean-Martin Folz.

Sur le coût actualisé de l’énergie (levelized cost of energy, LCOE):

  • Une estimation pour les ENR: Caractérisation des innovations technologiques du secteur de l’éolien et maturité des filières, ADEME, 2017
  • Une plus récente sur le solaire : Daniel Suchet, Photovoltaïque :Etat des lieux, ordres de grandeur et perspectives, 2019
  • Un calcul de la banque Lazard souvent cité par les anti-nucléaires car il donne des valeurs très basses pour les ENRi et très hautes pour le nucléaire : Lazard’s Levelized Cost of Energy Analysis – Version 13.0, Lazard, 2019
  • System LCOE: F. Ueckerdt et al, System LCOE: What are the costs of variable renewables ?, Energy, Volume 63, 2013

Le LCOE est trop souvent utilisé pour comparer des sources pilotables et intermittentes alors qu’elles n’ont pas du tout la même valeur pour le réseau. La dernière source introduit une métrique tenant compte du coût d’intégration des renouvelables intermittentes.

Voici également deux articles de la World Nuclear Association:

Enfin, ce graphe de l’Agence Internationale de l’Energie illustre que les investissements dans les renouvelables sont littéralement dix fois supérieurs à ceux du nucléaire depuis 15 ans. Il ne fait aucun doute que le nucléaire est actuellement bien moins attractif pour les investisseurs que les renouvelables. J’aurais néanmoins bien aimé voir comment les coûts auraient évolués si les chiffres étaient inversés.

Uranium

Données de production d’uranium par la World Nuclear Association. On voit notamment que la production n’est pas toujours égale à la demande. Une raison potentielle est que l’uranium se stocke bien mais à ma connaissance c’est surtout à cause des programmes de désarmement qui convertissent l’uranium de qualité militaire en uranium faiblement enrichi.

Un autre article de la WNA, cette fois sur le marché de l’uranium.

Réserves d’uranium : Uranium Resources, Production and Demand, a Joint Report by the Nuclear Energy Agency and the International Atomic Energy Agency, 2018

Un article sur l’uranium marin : Is Nuclear Power A Renewable Or A Sustainable Energy Source? James Conca, Forbes, 24 mars 2016.

Evolution du prix de l’uranium sur le site de la compagnie minière canadienne Cameco. L’uranium est actuellement très peu cher.

Part de l’uranium dans le coût total : L’essentiel sur le coût du nucléaire, CEA, 2014. L’intégralité du cycle combustible ne représente que 16% du coût de l’électricité nucléaire, et l’uranium n’est qu’une partie de ce coût.

Autres

Histoire du lien entre nucléaire civil et militaire en France.

Pourquoi le modèle linéaire sans seuil est si tenace malgré sa fragilité scientifique :

  • article de Shizuyo Sutou ci-dessus
  • Edward J. Calabrese, « The troubled history of cancer risk assessment », Regulation, 2019
  • Résumé du livre de Müller, l’homme à l’origine du modèle linéaire sans seuil : Journal of the American Medical Association : « Out of the Night: A Biologist’s View of the Future », 4 juillet 1936

Plus sur les liens entre pétroliers et mouvement anti-nucléaire.

Une monographie du CEA sur Les Réacteurs Nucléaires à Caloporteur Sodium, un type de réacteur surgénérateur. Elle détruit notamment l’argumentaire prétendant que Superphénix fut un échec technique.

Le Toaster Challenge. Un rappel que notre société a besoin de BEAUCOUP d’énergie pour fonctionner. Quelques fermes éoliennes et solaires ne vont pas remplacer notre parc nucléaire de sitôt.