Les Défis du CEA n°241 jui/aoû 2020
Les Défis du CEA n°241 jui/aoû 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°241 de jui/aoû 2020

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 255) mm

  • Nombre de pages : 36

  • Taille du fichier PDF : 3 Mo

  • Dans ce numéro : dossier énergies, pour un mix décarboné.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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18 ÉNERGIES « Il faut proposer des solutions économiquement viables, adaptées aux marchés et à la demande, tout en intégrant la dimension durable. » Hélène Burlet, directrice-adjointe des programmes énergies de la Direction des énergies du CEA (DES) à venir. À ce niveau, nous pouvons nous appuyer sur l’expertise de l’Institut de technico-économie des systèmes énergétiques (I-Tésé) de la DES », souligne Hélène Burlet. Il s’agira également d’intégrer la dimension durable de ces solutions dès leur conception, en s’appuyant sur l’analyse du cycle de vie des matériaux utilisés, lesquels sont limités et peuvent aussi poser des questions de souveraineté. Avec des savoir-faire développés pour le recyclage des matières nucléaires, les chercheurs adaptent des procédés pour pouvoir par exemple récupérer le cobalt, le nickel ou le lithium des batteries et le platine des piles à combustibles. D’autres recherches consistent à étudier la possibilité de recycler plusieurs fois, au lieu de une actuellement, le combustible usé des réacteurs nucléaires du parc actuel. « Ces travaux impliquent les industriels à nos côtés pour étudier comment utiliser des réacteurs de troisième génération comme les EPR et adapter les usines de retraitement et de fabrication du combustible », affirme Jean-Claude Garnier, chef de programme à la DES. Cette optimisation du cycle est aussi au cœur des recherches sur les réacteurs de quatrième génération qui visent, à long terme, une valorisation complète des matières nucléaires, uranium et plutonium, tout en diminuant la production de déchets. Parallèlement, des équipes travaillent à la fermeture du cycle du carbone pour valoriser le CO 2 émis en grande quantité par les activités humaines (voir Les défis du CEA n o 236). Plusieurs pistes  : combiner le CO 2 avec de l’hydrogène pour produire du méthane, du méthanol, des matières plastiques ; utiliser la photosynthèse pour créer directement des molécules carbonées à partir du CO 2, sans apport d’énergie autre que celle du soleil (voir p.12). Acceptation sociale et adhésion par les usagers Enfin, rien ne sera possible sans l’assentiment de l’usager. En effet, le particulier est-il prêt à accepter que son véhicule électrique ne soit pas systématiquement rechargé en début de nuit, même si une urgence peur survenir ? Faut-il le rémunérer si sa batterie contribue à la stabilisation du réseau ? Autorisera-t-il la baisse d’un demi-degré de la température de l’eau de chauffage de son logement pour équilibrer le réseau de chaleur ? Et comment « piloter » la demande collective en énergie ? Le recours aux sciences humaines et sociales, via des collaborations avec des laboratoires extérieurs, apparaît indispensable. Portée par le CEA, cette vision intégrée est à construire plus avant avec des partenaires académiques, y compris en sciences humaines et sociales, et des industriels. « Le CEA travaille en permanence avec de grands comptes, comme ceux de la filière historique du nucléaire, mais aussi avec la multitude d’entreprises de toutes tailles qui interviennent dans les nouvelles technologies pour l’énergie. Il nous revient de les agréger, voire de favoriser l’émergence d’une filière énergétique intégrée en France, et pourquoi pas en Europe », affirme Stéphane Sarrade. Les solutions seront systémiques ou ne seront pas… LES DÉFIS DU CEA #241 REPÈRES Les objectifs de la PPE 2020 pour la France - 7,6% (2023), puis - 16,5% (2028) Baisse de la consommation finale d’énergie (par rapport à 2012). - 14% (2023), puis - 30% (2028) Réduction des émissions de gaz à effet de serre issus de la combustion d’énergie (par rapport à 2016). - 20% (2023) puis - 35% (2028) Baisse de la consommation primaire d’énergies fossiles (par rapport à 2012). 50% en 2035 Part de l’électricité nucléaire dans le mix énergétique. + 50% en 2023 Augmentation de la production d’électricité renouvelable par rapport à 2017. + 25% (2023), puis + 50% (2028) Augmentation de la chaleur renouvelable par rapport à 2017. + 20% en 2028 Augmentation de la production de gaz renouvelable par rapport à 2017, sous l’hypothèse d’une baisse des coûts. Les programmations pluriannuelles de l’énergie (PPE) sont des outils de pilotage de la stratégie française pour l’énergie et le climat aux horizons 2023 et 2028, décrétée le 21 avril 2020. LEXIQUE Méthaneur Réacteur catalytique utilisé pour la méthanation qui consiste en la conversion de monoxyde (CO) ou dioxyde de carbone (CO 2) en gaz de synthèse riche en méthane (à ne pas confondre avec méthanisation, processus naturel dû à la dégradation des matières organiques). Électrolyseur Appareil servant à effectuer des réactions chimiques (séparation ou conversion d’éléments) par activation électrique. L’hydrogène peut ainsi être produit à partir de l’électrolyse de l’eau. Photo page précédente Distribution des tuyauteries de gaz dans l’installation de production d’hydrogène du CEA. Guillaudin/CEA
La boîte à outils du mix énergétique bas carbone à l’horizon 2050 Approche intégrée reposant sur divers moyens de production, stockage et de conversion entre les différentes formes d’énergie ; et dans laquelle les consommateurs deviennent aussi des producteurs. Énergies bas carbone centralisées Énergies bas carbone localisées spécifiques à chaque territoire Conversion entre vecteurs d’énergies Stockage et distribution régulés des ressources ZOOM Boîte à outils d’une boucle d’énergies bas carbone locales SMR Logiques d’économie circulaire (cycle fermé du combustible nucléaire ; valorisation du CO2 émis par les usines dans les carburants ; recyclage des déchets industriels pour produire du biogaz…) Flux de matières énergétiques Flux de données des réseaux pour équilibrer productions et consommations d’énergie



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