Quel bilan carbone pour le nucléaire en France ?

Pro­por­tion­nel­le­ment à sa popu­la­tion, la France pos­sède le plus grand parc nucléaire du monde. En effet, 70,6 % de l’électricité fran­çaise pro­vient de l’énergie nucléaire, 21,5 % des éner­gies renou­ve­lables et 7,9 % des éner­gies fos­siles en 2019. L’énergie nucléaire per­met à la France d’être indé­pen­dante éner­gé­ti­que­ment à 50 %, tout en ayant la pos­si­bi­li­té d’exporter de l’électricité.

Aujourd’hui, la France a pour objec­tif une réduc­tion de ses émis­sions de gaz à effet de serre (GES) de 40 % d’ici 2030, par rap­port à 1990. Elle devra peut-être faire encore plus puisque l’Europe a déci­dé d’accélérer son pro­gramme de décar­bo­na­tion, avec un objec­tif « Fit for 55 » (de baisse de 55 % en 2030), en pre­nant en compte les puits de carbone.

Si les enquêtes d’opinion publique ont révé­lé que beau­coup de Fran­çais pensent que le nucléaire émet du CO2, la réa­li­té est bien autre. En effet, avec une pré­sen­ta­tion du pro­gramme de tran­si­tion éner­gé­tique affir­mant la néces­si­té de réduire simul­ta­né­ment les émis­sions de GES et le nucléaire, le lien a pu se conce­voir. Ce qui peut mon­trer le dan­ger d’une infor­ma­tion approximative.

Il faut dif­fé­ren­cier deux notions :

• Les émis­sions de CO2 d’une tech­no­lo­gie pen­dant son fonc­tion­ne­ment et, dans ce cadre, le nucléaire n’en émet qua­si­ment pas, comme l’éolien ou le solaire.

• L’empreinte car­bone, qui com­prend les émis­sions durant la tota­li­té de la vie de l’installation, dite « du puits à la roue », c’est-à-dire celles qui résultent de toutes les phases de construc­tion, d’exploitation et de démantèlement.

Deux uni­tés sont pro­po­sées : les émis­sions de gaz car­bo­nique, expri­mées en grammes de CO2 par kWh, ou gCO2/kWh, ou les émis­sions de GES, incluant tous les gaz à effet de serre en gCO2eq./kWh, les impacts des autres GES étant nor­ma­li­sés en « équi­valent CO2 ». 

Par exemple, dans le cas du nucléaire, outre la construc­tion, doivent être pris en compte l’extraction du mine­rai, l’enrichissement de l’uranium par ultra­cen­tri­fu­ga­tion, l’ensemble des trans­ports, la pro­duc­tion ain­si que la dis­tri­bu­tion d’électricité et, bien sûr, le déman­tè­le­ment et la ges­tion des déchets.

Bien que sem­blant simples, ces notions sont dans la réa­li­té extrê­me­ment com­plexes à éva­luer puisque doivent être prises en compte des acti­vi­tés direc­te­ment mesu­rables ain­si que des contri­bu­tions indi­rectes, éven­tuel­le­ment hors de nos fron­tières. Par exemple, pour le nucléaire, la France importe son ura­nium de mines situées au Cana­da, en Aus­tra­lie, au Niger et au Kaza­khs­tan, et doit le trans­por­ter après trans­for­ma­tion vers nos ports. Par contre, une part très impor­tante des maté­riaux et équi­pe­ments est nationale.

Si l’on consi­dère les autres moyens de pro­duc­tion d’électricité, il y a une quan­ti­té mas­sive d’équipements pro­ve­nant de l’étranger, comme les éoliennes et les pan­neaux solaires, et nous devons donc inclure leur empreinte dans la nôtre.

Trois tech­no­lo­gies sont très per­for­mantes du point de vue cli­ma­tique : l’hydraulique, l’éolien et le solaire. Même une erreur d’évaluation d’un fac­teur de deux ou trois ne chan­ge­rait pas cette conclu­sion. Le solaire pho­to­vol­taïque, bien qu’un peu moins effi­cace, reste très bon. Mais chaque pays béné­fi­cie­ra plus ou moins de cha­cune de ces technologies :

• Le solaire pho­to­vol­taïque sera très per­for­mant dans un cli­mat sec de basse lati­tude, et cer­tai­ne­ment beau­coup moins près du cercle polaire.

• L’électricité inter­mit­tente devra s’appuyer, par pénu­rie de vent ou de soleil, sur une capa­ci­té de secours, qui sera très sou­vent une cen­trale à gaz natu­rel, affai­blis­sant ain­si sa performance.

• Le nucléaire lui-même ne pour­ra pas répondre à la demande de pointe et sera com­plé­té par des éner­gies renou­ve­lables, mais en par­tie éga­le­ment par des cen­trales à com­bus­tibles fossiles.

C’est pour­quoi nous uti­li­sons le fac­teur d’émission du mix élec­trique de chaque pays. La France est de ce point de vue, tant que son nucléaire sera fort, très per­for­mante avec en com­plé­ment l’hydraulique et les autres renou­ve­lables. À titre de com­pa­rai­son, en 2020, les émis­sions des pays de l’UE étaient les sui­vantes (en g/kWh) : Suède (13), France (55), Autriche (83), Dane­mark (102), Espagne (190), Bel­gique (192), Ita­lie (212), Alle­magne (301), Pays-Bas (318) et Pologne (724)¹.

Nous nous limi­te­rons à deux docu­ments de réfé­rence, celui de l’A­DEME (L’a­gence du minis­tère de l’En­vi­ron­ne­ment), et celui du GIEC (Le Groupe d’experts inter­gou­ver­ne­men­tal sur l’évolution du cli­mat), le pre­mier étant plu­tôt hos­tile au nucléaire et le second neutre. 

Ces chiffres sont très com­pa­rables à ceux du GIEC, à l’exception notable du nucléaire qui pré­sente une empreinte car­bone deux fois infé­rieure en France. Ceci s’explique par l’alimentation de l’usine Georges Besse 2 (de sépa­ra­tion iso­to­pique), pour enri­chir l’uranium, par l’électricité fran­çaise qui est remar­qua­ble­ment décar­bo­née (contrai­re­ment aux autres pays maî­tri­sant cette tech­no­lo­gie, qui ont encore mas­si­ve­ment recours aux éner­gies fos­siles pour pro­duire leur électricité). 

Entre oppo­sants ou par­ti­sans de telle ou telle éner­gie, les chiffres peuvent diver­ger, d’autant plus que le cal­cul est lui-même tech­ni­que­ment com­plexe, voire être l’objet de choix poli­tiques : com­ment com­pa­rer un acier pro­duit dans chaque pays en fonc­tion du niveau tech­no­lo­gique et de l’usage d’un char­bon de plus ou moins bonne qualité ? 

C’est en ce sens que les deux éva­lua­tions de l’ADEME et du GES sont inté­res­santes car très conver­gentes. Les don­nées du GIEC pré­sentent l’a­van­tage d’être mul­ti­na­tio­nales, les chiffres rete­nus sont éva­lués par des experts du monde entier selon un pro­ces­sus très struc­tu­ré, avec des revues par des pairs. 

Afin d’atteindre les objec­tifs de la COP21 de 2015 — d’où est issu l’Accord de Paris, signé par 195 pays s’engageant à prendre des mesures pour main­te­nir la hausse des tem­pé­ra­tures en des­sous de 2 °C d’ici 2100 —, la France doit, comme les autres nations, réduire ses émis­sions de GES. Cet objec­tif, qui impose à la France de réduire ses émis­sions de GES de 40 % d’ici 2030 (voire plus avec les nou­veaux objec­tifs euro­péens), ne pour­ra être atteint que si elle opère un virage radi­cal vers une éco­no­mie bas carbone.

L’analyse des émis­sions de notre pays révèle clai­re­ment les domaines dans les­quels il est urgent d’agir : en 2019, trans­ports et bâti­ments étaient res­pon­sables de 63 % des émis­sions et l’on ne cesse de répé­ter qu’il fau­dra réin­dus­tria­li­ser notre pays si nous vou­lons réduire notre empreinte car­bone. La solu­tion ne peut venir que d’un vec­teur élec­trique qui, selon l’Agence Inter­na­tio­nale de l’Énergie, pour­rait véhi­cu­ler 80 % des besoins éner­gé­tiques mon­diaux d’ici la fin du siècle (les éner­gies fos­siles four­nissent aujourd’hui encore les trois quarts de la consom­ma­tion mondiale).

L’énergie nucléaire, avec sa faible empreinte car­bone et sa sou­plesse de pro­duc­tion, joue­ra néces­sai­re­ment un rôle impor­tant, asso­cié à l’hydraulique et à la bio­masse solide (for­cé­ment limi­tée) pour pro­duire de l’électricité quand on en a besoin. Ces pro­duc­tions pilo­tables seront com­plé­tées par l’électricité inter­mit­tente, éven­tuel­le­ment basée sur un sto­ckage de masse d’électricité qui reste à démon­trer. Mais ce bas­cu­le­ment d’une socié­té « fos­sile » à une socié­té « élec­trique » est un véri­table défi et néces­si­te­ra d’énormes inves­tis­se­ments. Étant sur un temps long et for­te­ment capi­ta­lis­tique (c’est vrai autant pour le nucléaire que pour les éner­gies renou­ve­lables), notre ave­nir éner­gé­tique repose sur des stra­té­gies claires, robustes et sur le long terme.

Les aléas poli­tiques, que­relles sou­vent sté­riles quand on consi­dère le risque cli­ma­tique, ont mal­heu­reu­se­ment fra­gi­li­sé la France qui, face à la crois­sance néces­saire de la pro­duc­tion d’électricité, affai­blit son réseau année après année, comme l’a bien mon­tré la flam­bée des prix subie par le pays cet automne. Après avoir arrê­té toutes nos cen­trales à char­bon en 2024, en ayant refu­sé de lan­cer depuis 15 ans de nou­velles cen­trales nucléaires et nous inter­di­sant la construc­tion de cen­trales à gaz natu­rel, notre parc de pro­duc­tion pilo­table n’a plus la puis­sance néces­saire. Il est urgent d’agir, car la relance du nucléaire deman­de­ra une dou­zaine d’années et nous ne pour­rons évi­ter, pour élec­tri­fier notre socié­té, la construc­tion de quelques cen­trales à gaz natu­rel, comme éner­gie de transition.

En France, EDF a enga­gé avec le « grand caré­nage » une impor­tante jou­vence de ses réac­teurs pour pro­lon­ger leur exploi­ta­tion dans des condi­tions de sûre­té recon­nues par l’Autorité de sûre­té nucléaire. Elle déve­loppe éga­le­ment, avec l’EPR2, un nou­veau modèle plus per­for­mant tant du point de vue de la pro­duc­tion que du cli­mat, dont le gain est proche de 15 à 20 %. Les déci­sions sont tou­jours atten­dues, mais le vent tourne et nous pou­vons espé­rer une relance vigou­reuse du nucléaire en France comme en Europe.

En paral­lèle, bien d’autres efforts devront être consa­crés à une meilleure effi­ca­ci­té éner­gé­tique, et la réduc­tion de notre empreinte cli­ma­tique en rapa­triant des acti­vi­tés indus­trielles sur notre territoire.

Propos recueillis par Isabelle Dumé 

Pour aller plus loin :

• V. Nian, S. Chou, B. Su et J. Bau­ly, « Life cycle ana­ly­sis on car­bon emis­sions from power gene­ra­tion – The nuclear ener­gy example », Applied Ener­gy, n^o 1118, pp. 68–82, 2014
• https://​www​.ademe​.fr : base car­bone ADEME
• https://www.ipcc.ch/languages‑2/francais/
• https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l‑energie-de-a-a‑z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/l‑epr
• http://​www​.cap2030​.com