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Nucléaire et énergies renouvelables: amis ou ennemis?

Dans le processus de transition énergétique, l'énergie nucléaire pourrait agir comme un accélérateur du développement des énergies renouvelables.

Comment décarboner rapidement toute notre économie ? C’est la question que beaucoup se posent lorsqu’il s’agit de lutter contre le changement climatique. Si la sobriété énergétique fait incontestablement partie de la solution, l’utilisation optimale de toutes les sources d’énergie décarbonée à disposition joue également un rôle important dans la réponse écologique. Dès lors, comment peut-on mettre à profit les énergies renouvelables et l’énergie nucléaire pour réussir la transition énergétique ? Il est primordial pour cela d’adopter une approche systémique.

«Ces deux sources d’électricité bas-carbone peuvent entrer en compétition lors de pics de production épisodiques.»
Think tank Horizon 238

Dans un mix électrique où les centrales nucléaires ne sont pas pleinement adaptées pour faire du suivi de charge (modulation de la puissance de sortie en fonction de la demande du réseau) et que la part des énergies renouvelables est élevée, ces deux sources d’électricité bas-carbone peuvent entrer en compétition lors de pics de production épisodiques.

Boucle de rétroaction positive

Bien que cela ne pose pas de problème d’un point de vue climatique - une source décarbonée en remplace une autre, ce phénomène pourrait constituer un frein aux investissements dans de nouvelles capacités de production. Pour les énergies renouvelables, par exemple, ces investissements sont essentiels puisqu’ils contribuent ensuite à faire baisser le prix du renouvelable, par le retour d’expérience et les économies d’échelle. Le renouvelable, devenant plus rentable et compétitif, capte donc davantage de financements. C’est le principe de la boucle de rétroaction positive. Si la part de marché du renouvelable est réduite, sa courbe d’apprentissage l’est également.

Une solution existe cependant : tirer profit de la versatilité de l’énergie nucléaire et l’utiliser non plus exclusivement pour de la génération d’électricité, mais aussi pour de la production de chaleur ou d’hydrogène lorsque la demande sur le réseau électrique est assurée par les capacités renouvelables.

95%
L’écrasante majorité (> 95 %) de la chaleur utilisée en Belgique est produite avec des combustibles fossiles.

La chaleur représente chaque année en Belgique deux tiers de la consommation d’énergie finale1, avec l’industrie et les bâtiments comme principaux secteurs de demande. L’écrasante majorité (> 95 %2) de la chaleur utilisée est produite avec des combustibles fossiles. Les remplacer par du nucléaire serait donc bénéfique pour le climat. Cependant, pour qu’elle puisse être utilisée efficacement, la chaleur doit être produite localement, près des sites d’utilisation, pour limiter les pertes liées au transport. Le port d’Anvers et son industrie sont un parfait exemple où l’énergie nucléaire - la centrale de Doel qui y est implantée - pourrait être utilisée pour décarboner massivement une partie des procédés industriels sans freiner le développement des énergies renouvelables.

L’autre piste mentionnée plus haut consisterait à utiliser l’électricité nucléaire pour produire de l’hydrogène décarboné, un vecteur énergétique essentiel pour décarboner les transports lourds difficilement électrifiables (camions, navires, avions, etc.) et l’industrie (fertilisants, acier, etc.).

"La centrale de Tihange pourrait devenir un véritable levier pour le démarrage de l’économie hydrogène."
Think tank Horizon 238

Lors d’une récente interview, le patron de Fluxys témoignait que la Belgique ne devait pas rater le train de l’hydrogène, soulignant que la molécule faisait partie de la solution pour une Europe décarbonée. La Banque européenne d'investissement, quant à elle, a indiqué qu’elle soutiendrait la production d’hydrogène vert - produit à partir d’électricité renouvelable - et d’hydrogène bas-carbone où le nucléaire peut contribuer.

Un levier pour l'hydrogène

En Belgique, la centrale de Tihange pourrait, par exemple, remplir ce rôle et devenir un véritable levier pour le démarrage de l’économie hydrogène. En couplant les réacteurs nucléaires existants à des électrolyseurs3 lorsque la demande d’électricité est assurée par les énergies renouvelables, on résoudrait le problème de compétition et on réduirait drastiquement les coûts de lancement d’une chaîne d'approvisionnement en hydrogène décarboné. Enfin, recourir au nucléaire pour produire de l’hydrogène aurait l’avantage de diminuer notre dépendance aux importations de matières fossiles nécessaires actuellement à la production d’hydrogène via vaporeformage.

Ces deux exemples d’application illustrent parfaitement la place que peut avoir le nucléaire dans la transition énergétique, et le rôle que les ingénieurs peuvent lui donner si on leur en laisse la possibilité. Les centrales nucléaires, si elles venaient à être prolongées, contribueraient aussi à la sécurité d’approvisionnement en fournissant de l’électricité au réseau lorsque la production renouvelable est insuffisante. L’énergie nucléaire serait donc un accélérateur du développement des énergies renouvelables puisqu’elle pallierait l’intermittence de celles-ci tout en limitant le recours aux centrales à gaz fossile. Conserver le nucléaire en Belgique a finalement un dernier atout : la préservation d’un bien inestimable pour surmonter les défis actuels et futurs, l’expertise nucléaire belge.

Arnaud Paquet, Dries Peeters, Célestin Piette, Anicet Touré et Lancelot de Halleux
Ingénieurs membres du think tank Horizon 238 (https://horizon238.org/)

3Appareils utilisant le procédé d’électrolyse - de l’eau dans ce cas-ci - qui permet la création d’hydrogène - à partir d’eau - grâce à une activation électrique.

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