Chauffage urbain à l’énergie nucléaire : cette étude démontre ses bénéfices

La centrale nucléaire de Civaux / Image : Wikimedia - Civaux-Communication.

Une récente étude finlandaise a évalué l’impact environnemental de l’énergie thermique nucléaire utilisée dans le chauffage urbain. Les résultats indiquent que le nucléaire est nettement plus propre que les sources traditionnelles (le gaz et le charbon) généralement employées dans ce secteur.

Le chauffage représente une part importante de la consommation énergétique des ménages. En 2022, il constituait plus de 63 % de la consommation finale dans le secteur résidentiel, selon la Commission européenne. Or, environ la moitié de cette énergie thermique est encore issue des sources fossiles. Dans un effort de décarbonation, Steady Energy, une entreprise finlandaise, envisage de construire un petit réacteur modulaire (SMR) dédié à la production de chaleur pour les réseaux urbains. Lancé officiellement en 2020, le projet a fait l’objet d’une étude récente menée par le centre de recherche technique VVT de Finlande. Celle-ci a évalué l’impact environnemental de ce futur SMR par rapport à d’autres sources d’énergie utilisées dans le chauffage urbain.

Une réacteur modulaire destiné au chauffage urbain

Le réacteur finlandais, nommé LDR-50, est conçu pour compléter les solutions de chauffage bas-carbone existantes telles que les pompes à chaleur et les systèmes fonctionnant aux gaz renouvelables. Il offre une puissance thermique de 50 MW et fonctionne à basse pression (moins de 10 bars) ainsi qu’à basse température (150 °C). Steady Energy planifie le début de sa construction pour 2028, et la première unité devrait être opérationnelle en 2030.

Un des éléments innovants (breveté en 2021) du LDR-50 est son système de sécurité passive. En cas de problème dans les échangeurs de chaleur, le dispositif de sécurité enclenche un système de refroidissement sans composants mécaniques et sans électricité. Pour mieux comprendre, il faut savoir que ce réacteur est composé de deux cuves métalliques emboîtées, avec de l’eau stockée entre elles. Si le système d’échange de chaleur est compromis, la température interne augmente et fait bouillir l’eau entre les cuves. La chaleur de cette eau bouillante est ensuite transférée vers la piscine du réacteur où elle s’y dissipe progressivement.

Une empreinte carbone relativement faible

Selon l’étude du centre de recherche VVT, le LDR-50 émet seulement 2,4 gCO2/kWh. Cette faible empreinte carbone a été calculée en utilisant le système standard d’analyse de cycle de vie (ACV). Ceci prend en compte les impacts environnementaux depuis la fabrication jusqu’au démantèlement du réacteur. Pour certaines étapes de vie du SMR, l’étude s’est toutefois appuyée sur des données basées sur les réacteurs classiques de grande puissance, mais au fur et à mesure que la technologie sera développée, de nouvelles données d’entrée pourront être introduites pour des résultats plus précis.

En comparaison avec le SMR, une centrale de chauffage urbain fonctionnant au gaz naturel émet 282 gCO2/kWh (soit 117 fois plus que le nucléaire), tandis que celle utilisant la houille atteint les 515 gCO2/kWh (soit 214 fois plus que le nucléaire), d’après l’étude. Même les centrales fonctionnant aux biocarburants, avec des émissions estimées entre 10 et 50 gCO2/kWh, restent supérieures à celles du nucléaire.

Il est important de noter que ces chiffres peuvent varier en fonction de la source de l’électricité utilisée dans le processus de production de chaleur dans la centrale. Cela explique les éventuelles variations des émissions entre les pays selon leur mix électrique. Par ailleurs, l’étude indique que les pays européens dont le mix repose principalement sur les sources fossiles, comme la Pologne et l’Estonie, bénéficieraient le plus de la réduction des émissions de CO2 grâce à l’adoption d’une centrale de chauffage nucléaire.

Des impacts environnementaux réduits

L’étude du centre de recherche VVT a également évalué d’autres impacts environnementaux du LDR-50. Plusieurs catégories d’impacts ont été analysées, dont l’écotoxicité dans les eaux douces, les émissions de particules, l’utilisation des terres, les effets sur la santé humaine, et bien d’autres. Les résultats montrent que les impacts environnementaux du chauffage nucléaire sont nettement inférieurs à la moyenne. Cet avantage est largement dû à la haute densité énergétique de l’uranium, c’est-à-dire la quantité d’énergie qu’il peut libérer. En effet, l’uranium-235 utilisé dans les réacteurs présente une densité énergétique de plus de 1 GWh/kg, contre seulement 15 kWh/kg pour le gaz naturel et 6 kWh/kg pour le charbon.

Si, en termes d’impacts environnementaux et d’émission de CO2, l’option nucléaire peut représenter une solution viable, le coût de sa mise en place pourrait toutefois être un frein à son adoption, selon les auteurs de l’étude.

Miotisoa RANDRIANARISOA / revolution-energetique