Le développement de l'énergie nucléaire, et plus particulièrement des surrégénérateurs, est absolument nécessaire pour faire face aux besoins du monde, y compris ceux des pays les plus pauvres dont le dénuement énergétique actuel ne saurait être toléré de façon durable. C'est là une des conclusions majeures de la conférence donnée à Washington le 15 novembre dernier par l'auteur devant l’American Nuclear Society International Conference et l’Atomic Industrial Forum et reproduite intégralement ci-dessous.
Les besoins énergétiques et l'évolution nucléaire du monde d'ici l'an 2025
Les événements pétroliers de l’automne 1973 ont révélé au monde, avec une brutalité qui a frappé les esprits, la nécessité de développer de nouvelles sources d’énergie. Que les avertissements des experts qui avaient précédé n’aient jamais pu avoir un retentissement comparable, cela tient sans aucun doute à ce vieux réflexe de scepticisme qui accueille si souvent les avertissements les plus pertinents, dès lors qu’ils impliquent une remise en cause des habitudes acquises dans les modes de pensée ou les modes de vie. Quels échos multiples n’entendons-nous pas, à l’inverse, aux analyses les plus sombres, dès lors qu’elles peuvent justifier l’immobilisme et pérenniser ces mêmes habitudes ?
S’efforçant de tirer la leçon du quadruplement soudain des prix du pétrole, de nombreux auteurs ont pu souligner le rôle désormais essentiel que devrait jouer l’électronucléaire dans la satisfaction des besoins mondiaux en énergie. Dans une étude que j’ai eu l’honneur de présenter à la Conférence Mondiale sur la Maturité de l’Énergie Nucléaire, tenue à Paris en avril 1975. je m’étais attaché à mesurer en termes globaux la contribution future qui pouvait être attendue de l’atome dans la production totale d’énergie.
Je me permets de rappeler ici les trois éléments principaux qui faisaient ressortir, dans cette présentation, la nécessité d’une expansion considérable de cette contribution.
• C’est, tout d’abord, le caractère inéluctable d’une croissance de la consommation d’énergie que, seule, l’hypothèse d’un drame de dimension mondiale pourrait enrayer. Peut-on en effet douter que l’humanité, misérable dans sa plus grande proportion, croissant et multipliant d’autant plus vite qu’elle est plus pauvre, n’aspire à un niveau de vie qui tende vers celui de ses représentants les plus opulents ? Les nations dont les peuples sont les plus démunis ne cherchent-elles pas à acquérir les connaissances et les moyens techniques qui ont permis aux pays industriels de promouvoir le niveau de vie atteint par leurs habitants ? Peut-on sérieusement imaginer que les méthodes de réduction des gaspillages ou d’amélioration de l’efficacité de la production et de l’utilisation de l’énergie — et dont les limites, même chez les gros consommateurs, sont évidentes — constituent une réponse à leurs besoins de développement ?
La réduction et même le plafonnement de la consommation mondiale d’énergie sont par conséquent des hypothèses que nous excluons parce qu’elles ne sont ni possibles, ni souhaitables.
• C’est, en second lieu, les limites physiques au développement des combustibles fossiles. On a estimé que le maintien d’une croissance de la consommation du pétrole égale à celle qui a été enregistrée au cours des vingt dernières années conduirait à un épuisement avant la fin du siècle de l’ensemble des réserves « récupérables » (équivalant à trois fois les réserves prouvées). La dépendance rapidement croissante des États-Unis vis-à-vis du pétrole importé constitue, à cet égard, une illustration frappante de l’évolution mondiale vers un épuisement relatif des capacités de production.
Quant au charbon, ses ressources « récupérables dans l’état actuel de la technique » ne sont pas d’un ordre de grandeur différent de celles du pétrole. Même en supposant un effort et un progrès importants dans les techniques d’exploitation, il serait imprudent de lui réserver une place prépondérante à long terme.
• C’est, enfin, le potentiel et la compétitivité de l’électronucléaire. Les perspectives d’extension des réserves actuelles d’uranium et surtout le recours possible aux surrégénérateurs, filière inscrite naturellement dans le prolongement de celles des réacteurs thermiques, permettent un développement considérable de l’énergie nucléaire, sans crainte d’essoufflement consécutif à un épuisement des matières premières.
L’avantage économique de l’électronucléaire a été accentué de façon spectaculaire par les évolutions de prix enregistrées à la suite de la crise pétrolière. Même si une petite part de cet avantage a été absorbée par une recherche coûteuse et probablement perfectionniste dans les domaines de la sûreté et la protection de l’environnement, l’énergie nucléaire y a gagné d’accroître encore les avantages qu’elle avait acquis par rapport aux autres formes d’énergie — les références dont elle peut faire état étant d’ailleurs, faut-il le souligner, exceptionnelles, par comparaison avec la plupart des activités humaines.
Est-il nécessaire de souligner que le développement de l’énergie nucléaire, y compris celui des surrégénérateurs, est absolument nécessaire pour faire face aux besoins futurs en énergie ? (figures 1 et 2).
Ressources en GTPE
|
GAZ |
PÉTROLE |
CHARBON |
URANIUM |
|
RÉACTEURS THERMIQUES |
RÉACTEURS RAPIDES |
||||
PROUVÉES EN 1975 |
65 |
100 |
350 |
45 |
2 200 |
RÉCUPÉRABLES |
|
300 |
350 |
125 |
6 250 |
ULTIMES |
|
600 |
2 800-5 600 |
375-500 |
18 750-25 000 |
Figure 1
Je ne reviendrai sur ce point, devenu évident, que pour rappeler le développement extraordinaire en valeur absolue des puissances électriques installées, des besoins en uranium naturel et en capacités d’enrichissement de l’uranium que laissait entrevoir l’étude présentée en 1975, et ceci bien que la part de l’énergie nucléaire soit restée assez limitée dans le bilan énergétique global (figure 3).
Cependant, dans l’ensemble, face au danger de pénurie énergétique qui le menace, le monde fait preuve d’une étonnante insouciance. La crise économique a masqué transitoirement le problème en réduisant fortement la croissance des besoins en énergie. Devant le marasme mondial, les producteurs de pétrole ont jugé sage de stabiliser les prix tandis que les gaspillages les plus évidents étaient maîtrisés.
Ce serait une erreur d’imaginer, comme le suggèrent certains, que la stabilisation des besoins énergétiques pourrait être durable. C’est là une illusion de pays riche, et encore…
•
L’examen de la répartition actuelle de la population et de la richesse du monde fait ressortir l’ampleur des inégalités de situations (figure 4). Il n’est pas possible que les plus pauvres restent dans leur situation actuelle : c’est pour cette raison, d’ailleurs, que nous excluons d’envisager toute autre hypothèse que l’accroissement de la consommation d’énergie à l’échelle de la planète.
Mais cette consommation d’énergie ne se développera pas de la même façon dans toutes les parties du globe.
Dans les pays développés un certain nombre de facteurs tels que le recours à des matières premières plus pauvres, le souci accru de lutter contre les nuisances et l’appel constant à un plus grand confort de vie rendent improbable une pause de longue durée dans la croissance de la consommation d’énergie même si les efforts entrepris dans la rationalisation de son emploi peuvent en ralentir le rythme.
Chez les pays les plus défavorisés, en particulier chez ceux qui atteignent le niveau de « décollage économique », de nombreuses raisons, en particulier les statistiques connues de la dernière décennie, incitent à admettre une forte croissance de cette consommation d’énergie.
Il nous a, dès lors, paru intéressant de prolonger notre précédente étude globale par une segmentation géographique qui permette de décrire les transformations prévisibles des principaux centres de consommation et d’en déduire, dans la mesure du possible, la transformation probable de la « photographie » de la planète sous l’angle, en particulier, de son équipement électronucléaire : l’hypothèse d’une croissance privilégiée des besoins dans les pays les plus pauvres implique en effet une modification progressive des centres de production et des marchés.
L’attention des observateurs est, dès à présent, attirée par les problèmes que posent à ces pays le renchérissement du pétrole et certains projets nucléaires.
Les délais de mise en œuvre des solutions, dans le secteur de l’énergie, imposent des projections à long terme, à notre avis au-delà de la fin de ce siècle. Or les plans de développement tels qu’ils sont connus pays par pays, par le canal d’organisations internationales telles que l’OCDE ou l’AIEA, ne dépassent guère l’horizon des quinze prochaines années.
Nous avons donc été conduits à mettre en œuvre un modèle qui, à partir de la situation actuelle de chacun des pays du monde — caractérisée par une population, un niveau de développement et de consommation énergétique — des scénarios de croissance choisis, et des mécanismes possibles d’introduction et de pénétration de l’électronucléaire, permette de simuler l’évolution des parcs de centrales nucléaires dans chacun de ces pays.
Comme ce modèle s’applique uniformément à tous les pays, il conduit nécessairement, dans certains cas, à des situations caricaturales, ce qui est sans importance puisque sa seule finalité est d’aboutir à une situation globale plausible et de l’illustrer par une distribution géographique acceptable en moyenne. En effet, les conclusions que l’on peut tirer de l’examen des résultats restent globalement justifiées dans la mesure où les erreurs, pour un pays donné, sont compensées par des erreurs en sens inverse ailleurs (à condition, bien entendu, que les hypothèses de base soient convenables).
Avant d’exposer les conclusions auxquelles il conduit, je me dois de vous en présenter les principes de base. J’espère que vous ne me tiendrez pas rigueur du développement qui suit, dans la mesure où il exige de votre part une attention particulière. Je m’efforcerai de m’en tenir aux seuls éléments indispensables à une bonne compréhension.
La construction du modèle repose sur une observation fondamentale, sur une sorte de loi de développement qui paraît assez bien établie : on observe expérimentalement que le taux de croissance de la P.I.B. est lié, d’une façon tout à fait caractéristique, au niveau de développement (que traduit la production intérieure brute, la P.I.B., par habitant).
Le taux de croissance de la P.I.B. passe par un maximum pour une valeur intermédiaire du niveau de développement : celui-ci correspondrait donc à une situation favorable au « décollage économique ». De part et d’autre de cette valeur intermédiaire, la faculté de croissance est plus faible : d’autant plus faible même que l’on se rapproche des deux extrêmes que sont la pauvreté d’une part, une relative opulence d’autre part (figure 5).
On observe un phénomène tout à fait analogue pour le taux de croissance de la consommation d’énergie qui est nettement plus élevé pour les pays à niveau de développement intermédiaire que pour les autres (figure 6).
Dans notre modèle nous avons donc supposé que la P.I.B. et la consommation d’énergie de chacun des pays du monde suivraient des évolutions conformes à cette observation statistique et que, par conséquent, leurs taux de croissance correspondraient à tout moment à ceux qui résultent des valeurs atteintes de la P.I.B. par habitant.
Pour simplifier la présentation des résultats nous avons classé les pays du monde en quatre catégories à partir du niveau de P.I.B. par habitant qu’ils avaient atteint en 1973 :
— les « pays pauvres » (il y en a 57) dont la P.I.B. par habitant est inférieure à 450 $/an,
— les « pays en voie de décollage économique » (31 pays) dont la P.I.B. par habitant est comprise entre 450 et 2 500 $/an,
— les « pays industrialisés » (21 pays) dont la P.I.B. par habitant est supérieure à 2 500 $/an,
— le poids économique des USA nous a incités à en isoler les résultats.
Le niveau de la P.I.B. par habitant est supposé plafonner à 10 000 $. Le niveau de consommation d’énergie par habitant ne peut donc pas dépasser un seuil limite, déterminé par ce plafond.
Pour déterminer la consommation d’électricité, nous avons choisi de faire évoluer la part qu’elle représentera dans la consommation totale d’énergie de chaque pays en faisant croître de 1 %/an celle qu’elle atteint aujourd’hui, jusqu’à un seuil limite de 50 %.
Chaque année un pays doit mettre en service de nouvelles installations de production d’électricité pour couvrir l’augmentation de la demande et pour remplacer les installations qui ont atteint leur limite d’âge (20 ans dans l’hypothèse retenue).
La détermination de la puissance électronucléaire en service reposera sur trois hypothèses :
a) Un pays ne commence à recourir au nucléaire que lorsque sa puissance installée totale dépasse une valeur seuil choisie égale à 6 000 MWe.
b) L’électronucléaire ne représente qu’une fraction seulement de la nouvelle puissance mise en service, fraction qui est fixée individuellement pour chaque pays de façon à permettre un raccordement correct avec les prévisions faites à moyen terme dans ces pays (en pratique 50 à 80 %). Pour les pays qui n’ont encore affiché aucun plan connu nous avons adopté un coefficient moyen.
c) L’électronucléaire ne représentera pas, à la limite, plus de 60 % de la puissance électrique totale installée.
Dans ce jeu d’hypothèses, la part de l’électronucléaire dans la production totale d’énergie ne pourra donc jamais dépasser 30 %.
•
Je m’abstiendrai, bien entendu, d’extraire d’une telle simulation des résultats correspondant à des cas particuliers dans la mesure, répétons-le, où elle ne permet pas d’appréhender autre chose que des situations moyennes résultant d’évaluations statistiques prévisibles.
Je vais donc l’utiliser pour tenter de répondre à quelques questions qui me paraissent essentielles :
1) — Où la consommation d’énergie va-t-elle se développer ?
Les pays actuellement non industrialisés vont contribuer de façon déterminante à la croissance de la consommation d’énergie. Dans le scénario retenu, avec des hypothèses de croissance relativement peu contrastées, leur part dans le total passera de 14 % (12 + 2) en 1975 à 62 % (48 + 14) en 2025. Dans le même temps la part des USA passera de 45 à 17 % et celle des pays industriels de 41 % à 21 % (figure 7).
Mais un second phénomène apparaît : Les 31 pays classés dans la catégorie « en voie de décollage économique » ont un rôle essentiel dans cette évolution. Il est par contre inquiétant de constater que l’extrapolation des statistiques moyennes récentes observées chez les plus pauvres (57 pays sont classés dans cette catégorie P.M.D.) conduit à une amélioration particulièrement lente de la situation de la population la plus nombreuse qui se trouve dans une situation aujourd’hui si défavorisée : elle constitue actuellement 50 % de la population du monde et consomme 2 % seulement de l’énergie produite. Elle représentera en l’an 2000 53 % de la population du monde et ne consommera encore que 4 % de l’énergie produite. Il faudra attendre encore 25 ans pour que, le phénomène de décollage économique commençant à intervenir de façon significative, ces pays consomment près de 15 % de la production mondiale d’énergie.
L’examen de l’évolution de la consommation d’énergie par habitant confirme ce phénomène de manière particulièrement nette (figure 8).
L’influence de la catégorie en voie de décollage résulte d’une combinaison de deux facteurs : la croissance de la consommation par habitant d’une part et la croissance de la population d’autre part (figure 9).
2) — Où l’énergie nucléaire va-t-elle se développer ?
Je rappelle que les mécanismes de pénétration de l’énergie nucléaire ont été supposés identiques pour tous les pays, ainsi que les conditions de cette pénétration (taille de réseau, proportion des différentes sources d’énergie).
Ils conduisent à prévoir l’implantation, en l’an 2000, de 20 % de la capacité électronucléaire dans les pays qui n’y ont pas encore recours ; en l’an 2025 cette proportion passera à 59 % (figure 10). La majeure partie se trouvera d’ailleurs en service dans les pays actuellement en voie de décollage économique.
3 ) — Quelle sera la pénétration des surrégénérateurs ?
Nous avons supposé que les réacteurs surrégénérateurs seraient introduits avant la fin du siècle au rythme permis, dans chaque pays, par la quantité de plutonium produit dans ses réacteurs thermiques (figure 11).
Le développement des surrégénérateurs est observé dans les pays industrialisés essentiellement, en raison de l’avance qu’ils ont prise dans la construction de réacteurs thermiques (figure 12).
4) — Comment va évoluer la demande en uranium ?
Si les surrégénérateurs sont introduits suivant la règle que nous avons décrite, la consommation annuelle d’uranium naturel plafonnera au niveau de 300 à 400 000 tonnes (figure 13) et sa consommation cumulée atteindra des valeurs compatibles avec le niveau des réserves récupérables ultimes (figure 14).
Cela est dû à la décroissance de la consommation d’uranium aux États-Unis et dans les pays industriels après l’an 2000, qui permettra de préserver les ressources nécessaires aux pays en développement (figure 15).
Ainsi l’introduction des surrégénérateurs apparaît comme une nécessité au titre de la solidarité, et la responsabilité en incombe entièrement aux pays développés.
On peut d’ailleurs noter la façon dont leurs besoins et ceux des pays en voie de développement entreraient en compétition si les surrégénérateurs n’étaient pas introduits dans les parcs de réacteurs (figure 16).
On peut, bien entendu, prévoir une évolution de même nature du marché de l’enrichissement de l’uranium (figure 17).
5) — Quels seront les besoins de retraitement ?
Le modèle permet de calculer le nombre de pays dont le marché intérieur deviendra suffisant pour justifier la construction d’unités de retraitement de taille industrielle.
Le chiffre est relativement bas : 8 en l’an 2000 (figure 18) et peut s’expliquer par le long délai qui sépare l’introduction d’un programme électronucléaire de la production en quantités élevées de combustibles irradiés.
On peut noter par ailleurs que les marchés intérieurs de ces pays retraiteurs représenteront plus des deux tiers du marché total du retraitement (figure 19) et qu’il suffirait que chacun d’eux prenne en charge 1 000 à 2 000 tonnes par an de combustibles irradiés appartenant aux autres pays pour que l’ensemble de ce marché soit couvert (figure 20).
Je soulignais, en 1975 à Paris, qu’il n’était au pouvoir de personne d’arrêter le développement de l’humanité. L’énergie nucléaire est prête à jouer son rôle dans ce développement, mais ceci suppose un minimum de liberté d’échanges d’hommes, de connaissances et de produits.
Face à ce développement des relations internationales nucléaires, une véritable éthique doit se forger, afin que soient à la fois développés les usages pacifiques de l’énergie nucléaire et renforcée la protection contre la dissémination des armements nucléaires. Seules des solutions réalistes, fondées sur des faits, résisteront à l’épreuve du temps.
L’humanité est ainsi confrontée à des objectifs qui peuvent apparaître contradictoires et la recherche des moyens de les atteindre constitue un défi indéniable et inéluctable. Le refus de la solution nucléaire est, en effet, un non-sens car il est hors de la portée des hommes d’effacer les progrès de la connaissance et du savoir et aberrant d’en refuser les bienfaits.
La promotion d’une coopération internationale visant à diffuser l’atome, comme source inépuisable d’une énergie au service des hommes, quitte à imposer des conditions appropriées — mais acceptables — est la seule voie que doivent tracer ceux qui ont appris à la maîtriser. ♦