Notions : ENERGIE : propriété d’un système. Sa capacité à effectuer un travail

2. Notions : ENERGIE : propriété d’un système. Sa capacité à effectuer un travail Formes d’énergies : CHIMIQUE Chaleur THERMIQUE Chaleur MASSIQUE Nucléaire (Chaleur) MECANIQUE Mouvement ELECTROMAGNETIQUE Lumière / Mouvement GRAVITATION Mouvement ENERGIE PRIMAIRE : L'énergie primaire est l'ensemble des produits énergétiques non transformés, exploités directement ou importés. Ce sont principalement le pétrole brut, les schistes bitumineux, le gaz naturel, les combustibles minéraux solides, la biomasse, le rayonnement solaire, l'énergie hydraulique, l'énergie du vent, la géothermie et l'énergie tirée de la fission de l'uranium. (Discutable…) - RESSOURCE ENERGIE SECONDAIRE : Toute énergie obtenue par la transformation d'une énergie primaire (Discutable aussi…) – RENDEMENT - EFFICACITE

3. Production 1971 – 2010 1971 : 6107 Mtep 2010 : 12717 Mtep Consommation 1971 – 2010 1971 : 4672 Mtep 2010 : 8677 Mtep Pertes 1971 : 1435 Mtep (23 %) Pertes 2010 : 4040 Mtep (32 %)

4. En 1973 Electricité = 9,4% de l’énergie En 2010 Electricité = 17,7 % de l’énergie

5. 1973 : 44,1 % d’électricité - Agriculture - Résidentiel - Commercial - Tertiaire 2010 : 56,9 % d’électricité - Agriculture - Résidentiel - Commercial - Tertiaire

6. LA PART DU NUCLEAIRE DANS L’ELECTRICITE 1973 : 3,3% 2010 : 12,9 % LA PART DES RENOUVELABLES DANS L’ELECTRICITE 1973 : 21,6 % 2010 : 19,7 % LA PART DU NUCLEAIRE DANS L’ENERGIE 1973 : 3,3% 2010 : 12,9 %

7. CONSOMMATION ENERGETIQUE MONDE (Mtep) OCDE : Australie, Autriche, Belgique, Canada, Rép. Tchèque, Danemark, Finlande, France, Allemagne, Grèce, Hongrie, Irlande, Italie, Japon, Corée du Sud, Luxembourg, Hollande, Nvelle Zélande, Norvège, Pologne, Portugal, Rép. Slovaque, Espagne, Suède, Suisse, Turquie, USA, Gde Bretagne

8. EGALITE PAR TETE ? OCDE : Australie, Autriche, Belgique, Canada, Rép. Tchèque, Danemark, Finlande, France, Allemagne, Grèce, Hongrie, Irlande, Italie, Japon, Corée du Sud, Luxembourg, Hollande, Nvelle Zélande, Norvège, Pologne, Portugal, Rép. Slovaque, Espagne, Suède, Suisse, Turquie, USA, Gde Bretagne

9. 2010 : Population 6 825 Mh Consommation énergie 8 677 Mtep Energie / habitant moyen 1,27 - (min 0,05 – max 2,99) Energie / habitant OCDE 2,99 2100 : Population (ONU moyen) 9 000 Mh + 32 % Moyenne = Energie / habitant 2010 1,27 Consommation énergie 11 430 Mtep + 32 % + Augmentation depuis 1987 Moyenne = Energie / habitant OCDE 2010 2,99 Consommation énergie 26 910 Mtep + 210 % + Augmentation depuis 1950 ???

10. MODES DE PRODUCTION : • 3 Systèmes : • Mécanique (turboalternateur) • Hydraulique • Eolien • Thermique • Chimique (Pile à Combustible) • Conversion directe (Photovoltaïque)

12. PILE A COMBUSTIBLE Hydrogène + Oxygène (air) Courant électrique (Catalyseur) Eau pure Chaleur

13. PILE A COMBUSTIBLE Température de fonctionnement : 60 à 200 °C Rendement (effectif) supérieur à 50 % Puissance moyenne : kW à MW Utilisation : Automobiles Applications portables Domestique (1 piscine)

14. PHOTOVOLTAIQUE Effet photoélectrique (1905) Matériaux semi-conducteurs Energie des photons (lumière solaire visible) Ejection d'un électron d'un atome de Silicium Courantt électrique

15. Rendement (typique) : 8 à 40% Efficacité : 600 à 1000 W / m2 Durée de vie : Inconnu (> 20 ans…) Avantages : Maintenance "Combustible" gratuit Inconvénients : Matières premières (?) Environnement (?) Lumière solaire (midi) en France : 1 kW / m2

16. MECANIQUE Principe de base : Utiliser un fluide pour faire tourner un turboalternateur Fluide = Eau (Hydraulique) Air (Eolien) Vapeur (Thermique)

17. Rendement turbine : 60 % Rendement Alternateur : 80 – 90 % Efficacité maximale : Eolien (pas de turbine) Efficacité thermique : max 50 % (plus si production de chaleur)

18. THERMIQUE : Fuel Gaz Charbon Soleil Nucléaire Refroidissement (rivière, tour…)

19. THERMIQUE NUCLEAIRE : En moyenne 2,3 n/at.U Noyau fissile : peut subir la fission avec 1 neutron . U235, Np238, Pu239, Am241, Cu242 Noyau fertile : peut devenir fissile avec un neutron de plus . U238 Pu239

20. U235

21. THERMIQUE NUCLEAIRE : Centrale Thermique avec - Confinement de la partie nucléaire - 2ème circuit d'échange de chaleur

22. THERMIQUE NUCLEAIRE : Les différences : - Combustible : Uranium Naturel (enrichi à 0,1 %) Uranium Enrichi (4 – 5%) - Modérateur : Absorbeur de neutrons Graphite Eau - Caloporteur : Refroidissement et transport de la chaleur Eau Sodium Plomb fondu - Principe de fonctionnement UNGG PWR BWR

23. Les types : THERMIQUE NUCLEAIRE :

24. REACTEURS EN OPERATION DANS LE MONDE : 435 – Puissance 368791 MWe PWR : 270 Puissance : 248364 Mwe BWR : 84 77726 GCR : 17 8762 PHWR : 47 23140 RBMK : 15 10219 RNR : 2 580 REACTEURS ARRETES DANS LE MONDE : 138 – Puissance 49152 MWe REACTEURS PLANIFIES DANS LE MONDE : 114 – Puissance 117329 MWe

25. Rendement propre du système : Centrale Nucléaire = Centrale thermique. Exemple de Fessenheim : Puissance Thermique d’un réacteur : 2660 MWt Puissance Electrique en sortie : 888 MWe Rendement « direct » : 33,3 % Eolienne : 65 - 90 % Hydraulique : 48 % Thermique gaz : 35 – 45 % Solaire photovolatique : 12 - 30 % Ne pas oublier : cycle du combustible ( Extraction ) Enrichissement Retraitement Conditionnement Stockage Rajouter : Pertes en ligne (19 sites – lignes HT) entre 8 et 12%

26. 2010

27. Nucléaire : Production Thermique 111,68 Mtep Usagers : 38,01 Mtep Efficacité globale : 34 % Charbon Production Thermique 10,33 Mtep Usagers : 5,64 Mtep Efficacité globale : 55 % Gaz Production Thermique 42,33 Mtep Usagers : 35,44 Mtep Efficacité globale : 84 % Fuel Production Thermique 85,41 Mtep Usagers : 76,19 Mtep Efficacité globale : 89 % ENR (hydraulique, Production Thermique 26,41 Mtep Usagers : 14,41 Mtep Efficacité globale : 55 % Efficacités Globale : Attention : il s’agit d’énergies, pas forcément du Nucléaire…

29. Chauffage électrique : (Uranium) Chauffage Conversion Pertes Conversion Chauffage

30. Cycle du Combustible :

31. Cycle du Combustible : DECHETS !

32. Cycle du Combustible : Pour 1 rechargement annuel d'un réacteur 21,5 tonnes d'Uranium enrichi à 3 % Extraction du minerai : 69 000 tonnesde résidus (Thorium, Radon, Ruthenium) Enrichissement à 3 % 117,3 tonnes d'uranium appauvri Retraitement : 209 kg de Plutonium 20,4 tonnes d'Uranium à 1,1 % 811 kgde déchets C enfouis à Bure

33. Petit Calcul : Fessenheim : 30 ans de fonctionnement pour 2 réacteurs 2 rechargements de 21,5 tonnes par an : Consommation : 1 290 tonnes d’uranium enrichi à 3 puis 4,5 % Résidus miniers : 4 140 000 tonnes sur les sites miniers Résidus d’enrichissement : 7 038 tonnes d’uranium appauvri « stockés » en France / envoyés en Russie Résidus de retraitement : 1 224 tonnes d’uranium à 1,1 % « stockés » en France / envoyés en Russie 12,5 tonnes de Plutonium 48,6 tonnes de déchets à enfouir (à Bure) Environ 5000 m3 de déchets FAVL 6 générateurs de vapeur (2400 tonnes de ferraille hautement radioactive) stockés à Fessenheim "pour 10 ans"… LA CENTRALE DE FESSENHEIM EST TRES DISCRETE SUR SES PROPRES DECHETS Lettre de l'ASN à la centrale de Fessenheim (26 Juillet 2007) : " … Je vous demande de […] me transmettre un bilan de la gestion des déchets produits et évacués lors de l'année 2006…"