La consommation d’eau des centrales nucléaires en question

La consommation d’eau des centrales nucléaires en question

Une tribune signée Alain Desgranges, ingénieur en génie atomique, membre de l’ONG PNC-France

­Alors que le pays connaît un déficit de pluies record et que le gouvernement a lancé son « plan EAU » le jeudi 30 mars 2023, cette tribune fait le point sur la consommation d’eau des­ centrales nucléaires en France et sur les risques associés aux périodes de sécheresse. Un éclairage rendu nécessaire en raison de propos inexacts entendus sur ce dossier.

Toutes les activités économiques humaines nécessitent des prélèvements en eau importants dans le milieu naturel et le secteur électrique n’échappe pas à la règle. La production d’énergie en France représente 64% de l’eau prélevée qui est essentiellement utilisée pour le refroidissement des centrales thermiques et nucléaires. Pourtant, ces volumes sont ensuite très rapidement restitués à la nature, à l’endroit même où ils ont été prélevés. Seules les centrales disposant de tours de réfrigération consomment de l’eau pour leur refroidissement, les autres se contentent de prélever puis de restituer une grande partie au milieu naturel (mer ou rivière). La ressource reste donc disponible localement et la quantité d’eau effectivement consommée est faible.

Ainsi, contrairement à ce que certains médias se sont empressés d’annoncer, le nucléaire n’est pas le premier consommateur d’eau en France. Le bilan de la consommation d’eau pour les centrales nucléaires est en effet estimé entre 5 % et 12 % de la consommation totale, très loin derrière l’irrigation (48 %) et la consommation d’eau potable (24 %).

De même, c’est en fonctionnant en circuit « fermé » que les centrales consomment le plus pour compenser l’eau qui s’évapore dans les tours de refroidissement. Ce système n’est donc pas la solution économe en consommation d’eau contrairement aux affirmations du président de la République (1).

Deux systèmes de refroidissement selon les sites …

Une centrale nucléaire est une centrale thermique, dans laquelle le générateur d’électricité est actionné par de la vapeur d’eau. La source chaude est constituée par l’eau du circuit primaire chauffée par l’énergie de fission. Elle transmet son énergie thermique au circuit secondaire, qui génère de la vapeur utilisée pour entraîner la turbine avant de s’échapper vers le condenseur où elle est refroidie. Le circuit assurant le refroidissement (circuit tertiaire) constitue la source froide dont la température varie entre 0 °C et 30 °C.

La source froide permet de dissiper la part de la puissance thermique issue du réacteur qui ne peut être transformée en énergie électrique.

Deux systèmes de refroidissement, à circuit ouvert ou fermé, sont employés en France, avec chacun leurs avantages et inconvénients en périodes de sécheresse.

  • Les réacteurs en circuit ouvert, soient 14 en bord de mer et 12 en bord de fleuve, pompent l’eau et la renvoient. Les prélèvements sont donc très importants, mais la consommation nette d’eau est très faible.
  • En circuit fermé, ce qui concerne 30 réacteurs en bord de fleuve, les centrales vont prélever beaucoup moins d’eau grâce aux aéroréfrigérants, mais elles ne vont pas tout restituer en raison d’une évaporation qui était en moyenne de 23 % en 2020 et 24 % en 2021 et nécessite pour la compenser un appoint-rejet fait en permanence entre celui-ci et le fleuve (voir le schéma qui suit).

En tout, l’ensemble du parc nucléaire (circuit ouvert + circuit fermé) prélève 15,3 milliards de m3 par an. 0,5 milliard de m3 sont consommés, selon les derniers chiffres du Service des données et études statistiques (SDES) du ministère de la Transition écologique.

Au final, ce sont 97 % de l’eau prélevée qui sont immédiatement restitués. Et donc seulement 3 % de l’eau prélevée (0,5 milliard de m3 annuels) qui sont consommés temporairement par évaporation atmosphérique à travers des aéroréfrigérants, puis restitués à la nature. Ce qui change tout !…

Quelle stratégie pour EDF ?

Avec des ouvrages dont la durée de vie technique dépasse potentiellement 40 ans, le groupe EDF doit adapter ses installations aux conséquences physiques du changement climatique. EDF n’a donc pas attendu les recommandations du rapport de la Cour des Comptes publié le 21 Mars 2023 pour prendre la dimension du réchauffement climatique dans sa stratégie d’entreprise.

Ainsi, dès la publication du premier rapport du GIEC en 1990, l’entreprise avait mis en place un service climatique, unique parmi les grands électriciens, pour appuyer les entités du groupe dans la prise en compte de l’impact du changement climatique. En 2004, elle s’était même dotée d’un plan « Aléas climatiques » puis, en 2010, d’une stratégie d’adaptation au changement climatique.

Dès le choix du site d’implantation qui structure la conception des ouvrages de prise d’eau, des mesures sont prises pour mieux appréhender le problème de l’eau nécessaire au refroidissement des centrales et diminuer ainsi leur impact sur les écosystèmes aquifères. Ainsi, le débit du circuit de refroidissement est environ dix fois plus important en bord de mer où la ressource en eau est abondante, ce qui rend inutile  l’usage de tours aéroréfrigérantes et réduit l’impact sur les écosystèmes.

Le groupe a aussi lancé le programme ADAPT en vue d’analyser le niveau d’adaptation du parc nucléaire existant au dérèglement climatique. Entre autres exemples, l’entreprise mène une étude à la centrale de Chooz pour « analyser l’ensemble des fragilités potentielles » d’une centrale face au dérèglement climatique.

Pour tous les sites, des études seront menées pour évaluer les risques répondant ainsi à l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) qui avait appelé à ce que « les conséquences des évolutions climatiques sur les installations nucléaires soient davantage et globalement anticipées », notant qu’une période de sécheresse pouvait conduire à une baisse du niveau du cours d’eau et de son débit.

Un appel renouvelé le 17 avril et entendu par les parlementaires avec la loi sur l’accélération du programme de construction d’EPR2 qui prévoit la réalisation d’une étude de sûreté pour tous les sites candidats à l’accueil de nouveaux réacteurs. Elle comportera un important volet sur la robustesse des sites aux conditions externes dont celles dues aux conséquences du dérèglement climatique.

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Sources : Centre d’information sur l’eau, SFEN, Cour des Comptes, EDF, RTE…

(1) Cette précision a probablement manqué au rédacteur du discours du Président Macron lors de l’annonce du plan eau. En effet, celui-ci avait déclaré:  » On doit adapter nos centrales nucléaires au changement climatique en engageant un vaste programme d’investissement pour faire des économies d’eau et permettre de fonctionner beaucoup plus en circuit fermé ».