Tableaux comparatifs des émissions de CO2 par énergie
1- Le nucléaire
ATOUTS DU NUCLÉAIRE SUR LES ÉMISSIONS DE CO2
source EDF, nos énergies
Le nucléaire, une énergie faiblement émettrice de CO2
Au cœur des enjeux liés au changement climatique, la réduction des émissions de CO2 fait du nucléaire, énergie produite sans CO2, l’une des composantes essentielles du mix énergétique de demain.
Un faible taux de CO2, tout au long du cycle de vie
Pour calculer les émissions de CO2 par kWh produit, les scientifiques se basent sur l’Analyse du Cycle de Vie (ACV). Cet outil de mesure tient compte de l’ensemble des étapes du cycle de vie de la filière énergétique observée : extraction et enrichissement de la matière première, fabrication, traitement, transport et distribution de l'électricité et enfin construction et déconstruction du site.
Dans le cas des énergies renouvelables, les émissions de CO2 sont principalement dues à la construction des installations. Elles sont estimées de 14 à 80 g eq.CO2/kWh pour le photovoltaïque, principalement en raison des process de fabrication des cellules et de 8 à 20 g eqCO2 pour l'éolien. En comparaison, le bilan de la filière nucléaire EDF est de 4 g/kWh, dont les ¾ liées au cycle amont du combustible. Les énergies fossiles, en revanche sont fortement émettrices de CO2.
Le bilan de la filière nucléaire EDF est de 4 g eq.CO2/kWh, dont les ¾ liés au cycle amont du combustible. En elle-même, la production d’énergie nucléaire n’émet pas de CO2
Lorsque la centrale produit de l'électricité, le nucléaire ne rejette pas de CO2. Le panache sortant des centrales est constitué de vapeur d'eau. Les tours, appelées « aéroréfrigérantes », créent par leur forme tubulaire un courant d'air naturel qui prélève la chaleur contenue dans l'eau des circuits de refroidissement des systèmes de production d'électricité. Elles restituent cette chaleur dans l’atmosphère sous forme de nuages de vapeur (qui ne sont en aucune façon radioactifs).
Un rôle clé dans le mix énergétique français et européen
Sur la base des Analyses de Cycle de Vie, le nucléaire est ainsi l’énergie la plus propre du mix, comparable à l'hydraulique, dont le bilan est de 6 g de Gaz à Effet de Serre émis par kWh produit.
L’énergie nucléaire émet près de 150 fois moins de gaz à effet de serre que le thermique charbon.
Grâce à l'apport du nucléaire et de l'hydraulique, EDF fournit à ses clients une électricité produite à 98% sans CO2. Ces deux énergies jouent un rôle clé dans le mix énergétique français. Elles favorisent l'atteinte par la France de l'objectif environnemental fixé par l'Union Européenne : réduire de 40 % les émissions de gaz à effet de serre d'ici 2030.
Une expertise unique sur tout le cycle de vie des centrales
De la conception à la déconstruction, en passant par l’exploitation des centrales et le cycle du combustible nucléaire, EDF bénéficie d’une expérience unique au sein de la filière nucléaire. Ce savoir-faire internationalement reconnu permet d'améliorer continuellement la performance des centrales et de prolonger leur durée de vie.
LA PRÉVENTION DU CHANGEMENT CLIMATIQUE : NOUVEL ATOUT DU NUCLÉAIRE ?
source Sénat rapport d'information r99-320/r99-3206
Rapport datant de l'année 2000, déjà ...
Dans le débat européen sur le nucléaire, la problématique la prévention de la modification du climat de la planète apparaît comme un nouvel atout pour cette forme d'énergie.
Le nucléaire peut en effet contribuer de manière importante à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, pour laquelle l'Union européenne a pris des engagements internationaux contraignants. Mais cet atout nouveau, qui ne peut certes pas annuler tous les inconvénients du nucléaire, tarde de manière incompréhensible à être sérieusement pris en compte.
Votre rapporteur s'appuiera notamment sur l'excellent rapport relatif aux outils économiques de maîtrise des émissions de gaz à effet de serre fait en mai 1999 par M. Serge Lepeltier, dans le cadre de la Délégation du Sénat pour la planification (30(*)).
1. Le nucléaire, une énergie " propre "
a) La question du changement climatique
Débattue au niveau international depuis la conférence de Rio en 1992, la réalité d'un changement climatique de la planète due à l'activité humaine ne fait aujourd'hui plus de doute.
Le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), constitué sous l'égide du Programme des Nations Unies pour l'Environnement (PNUE) et de l'Organisation météorologique Mondiale (OMM), conclut très nettement que l'accumulation de gaz à effet de serre dans l'atmosphère tend à modifier le climat.
Les gaz à effet de serre sont très divers. La contribution du gaz carbonique (CO2) à ce phénomène climatique est de loin la plus importante, en raison des volumes produits.
Le GIEC a mis en évidence de nombreuses " anomalies statistiques " dans l'évolution récente du climat et estime que la température moyenne à la surface de la terre a augmenté de 0,3 à 0,6° C depuis l'ère préindustrielle, les effets de ce réchauffement ayant été jusqu'à présent en partie masqués par l'inertie thermique des océans.
En l'absence de mesures énergiques de maîtrise des émissions de gaz à effet de serre, le GIEC estime que la température moyenne à la surface de la terre pourrait s'accroître encore de + 1° C à + 3,5° C entre 1990 et 2100, ce qui représenterait une élévation de 20 centimètres à 1 mètre du niveau des mers et amplifierait les perturbations climatiques.
b) Une contribution négligeable du nucléaire aux émissions de CO2
Face à ce risque climatique, les partisans de l'énergie nucléaire peuvent faire valoir que celle-ci ne contribue pratiquement pas à l'émission de gaz à effet de serre.
A la différence des énergies fossiles, les centrales nucléaires ne produisent aucun CO2 lors de leur fonctionnement. Et même si l'on prend en compte les émissions liées à l'extraction des combustibles et à la construction des installations, le bilan pour la production de CO2 des différentes filières de production d'électricité est encore très favorable au nucléaire.
Le nucléaire peut donc aider à la lutte contre le réchauffement climatique, même s'il n'a pas été initialement développé pour cette raison.
En France, le programme nucléaire a permis de diminuer les émissions de gaz carbonique d'environ 40 % par rapport à ce qu'elles auraient été avec des centrales thermiques classiques, soit 350 millions de tonnes de CO2 évitées par an.
Le choix du nucléaire, venant s'ajouter à un parc hydroélectrique important, place la France parmi les pays les plus " vertueux " dans les négociations internationales sur l'effet de serre. Rapportées au PIB, ses émissions de CO2 la classent dernière des pays du G7, et loin derrière la Russie ou la Chine. Alors qu'un Américain émet près de 20 tonnes de CO2 par an, un Allemand en émet environ la moitié, et un Français seulement le tiers.
A l'échelle mondiale, le nucléaire permet d'éviter le rejet de 2,1 milliards de tonnes de CO2 par an, dont 800 millions de tonnes en Europe occidentale.
2. Les engagements internationaux de l'Union européenne
a) Les objectifs peu contraignants de la conférence de Rio
La convention-cadre sur le changement climatique adoptée le 9 mai 1992 au sommet de Rio a été ratifiée par 171 Etats, dont tous les Etats membres de l'Union européenne, qui en est également signataire à part entière.
Cette convention-cadre, qui n'est pas très contraignante, pose seulement le principe d'une responsabilité commune et définit les principes qui doivent guider l'action de la communauté internationale : publication d'inventaires nationaux des émissions de gaz à effet de serre ; coopération en matière de recherche scientifique ; intégration des considérations liées au changement climatique dans les politiques sociales, économiques et environnementales.
Toutefois, les Etats signataires figurant à l'annexe I, qui sont les pays développés et les pays en transition vers une économie de marché, s'engageaient à ramener en 2000 leurs émissions de gaz à effet de serre au niveau de 1990. Cette clause donnait satisfaction à l'Union européenne, qui souhaitait faire référence à un calendrier et à des objectifs quantitatif précis, alors que les Etats-Unis défendaient une approche globale restant dans le vague.
Ces engagements quantifiés, dénués de mécanisme de contrôle et de sanction, ne seront pas respectés par les pays dits " de l'Annexe I ". En 2000, les émissions des Etats-Unis devraient se retrouver supérieures de 15 % à leur niveau de 1990, et celles de l'Union européenne de 5 %.
b) Les engagements quantifiés du protocole de Kyoto
La troisième session de la conférence des parties à la convention-cadre sur le changement climatique qui s'est tenue à Kyoto en décembre 1997 avait donc pour ordre du jour l'adoption de nouveaux engagements plus contraignants.
L'accord conclu à l'issue de ce sommet, dit " protocole de Kyoto " comporte un engagement, de la part des pays industrialisés et en transition de l'annexe I, de réduire ou de limiter sur la période 2008-2012 les émissions de six gaz à effet de serre, exprimées en équivalent CO2.
En moyenne, ces engagements consistent pour les pays industrialisés à réduire leurs émissions sur la période de 5 % par rapport au niveau de référence de 1990. Les émissions des pays concernés seraient ainsi réduites de près de 30 % par rapport à leur tendance spontanée.
La répartition de cet engagement global entre les pays de l'annexe I n'est pas uniforme, mais tient compte de leurs situations économiques et de leur bilans énergétiques.
L'engagement pris par l'Union européenne, au nom de l'ensemble de des Etats membres, est une réduction de ses émissions de gaz à effet de serre de 8 % en 2012 par rapport à 1990.
Cet engagement européen de réduction a été ensuite réparti de manière différenciée entre les Etats membres, par un accord interne à l'Union (31(*)).
3. Un atout qui tarde à se concrétiser
a) L'impossible accord sur le projet d'écotaxe
Les émissions de gaz à effet de serre présentent un coût pour la collectivité qui n'est pas reflété dans les prix actuels des énergies fossiles. Cette externalité négative conduit à une surconsommation d'énergie et à des émissions de CO2 préjudiciables au bien-être collectif.
Dès lors, il serait légitime de modifier, par l'instauration d'une taxe spécifique, le système des prix relatifs afin de répercuter vers les agents économiques le coût réel de leurs émissions de gaz à effet de serre. Cette taxation qui satisfait au principe pollueur/payeur, en rétablissant la vérité des prix, améliore le fonctionnement du marché.
Il est évident qu'une telle taxe sur le CO2 avantagerait l'énergie nucléaire par rapport à ses concurrentes fossiles. Dès lors, la question de la compétitivité économique du nucléaire ne ferait plus aucun doute.
Toutefois, l'introduction d'une telle taxe sur les émissions de CO2 doit être coordonnée à l'échelle internationale, si l'on veut éviter qu'elle ne produise des distorsions de concurrence préjudiciables aux industries nationales.
C'est pourquoi la Commission européenne a présenté en 1992 un projet de directive portant création d'une écotaxe sur les produits énergétiques, assise pour moitié sur leur contenu en carbone et pour moitié sur leur contenu énergétique. Le montant de cette écotaxe mixte CO2/énergie devait être graduellement augmenté, pour atteindre 10 $ par équivalent baril.
Trois arguments justifiaient, selon la Commission, le choix d'une assiette mixte :
- une assiette mixte incite à économiser l'ensemble des énergies, favorisant ainsi à long terme l'intensité énergétique ;
- une taxe assise uniquement sur le contenu en CO2 des produits énergétiques aurait conféré un avantage comparatif excessif à l'énergie nucléaire, alors que les externalités négatives liées à la filière électronucléaires sont mal maîtrisées ;
- enfin, une taxe assise sur le seul contenu en CO2 aurait donné un avantage trop important à la France, dont la production d'électricité repose essentiellement sur les énergies hydraulique et nucléaire, au détriment des autres pays européens qui produisent davantage leur électricité à partir d'énergies fossiles. Les exportations d'EDF s'en trouveraient stimulées, tandis que les industries lourdes françaises bénéficieraient d'un avantage concurrentiel considérable.
Ce projet d'écotaxe a rencontré l'opposition de l'Espagne, de la France et du Royaume Uni. Le processus d'adoption de la proposition de directive est depuis bloqué, et le Conseil a invité la Commission à reformuler sa proposition.
b) Une situation inéquitable pour la France
L'absence actuelle de prise en compte de l'apport du nucléaire dans le débat communautaire sur le changement climatique aboutit à une situation paradoxale, et dans une certaine mesure injuste pour le grand exportateur européen d'électricité d'origine nucléaire qu'est la France.
En effet, les objectifs de Kyoto ont été fixés moins en fonction des niveaux d'émission de CO2 par habitant ou par unité de PIB, qu'en fonction des bilans énergétiques existants et des possibilités concrètes de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans les différents pays.
De ce fait, un pays comme la France, dont l'essentiel de l'électricité est d'origine nucléaire ou hydraulique, a paradoxalement moins de marges de manoeuvre que des pays émettant beaucoup de CO2, comme l'Allemagne ou l'Italie. Pour respecter son engagement de ramener ses émissions de CO2 à leur niveau de 1990, la France ne peut guère substituer des sources d'énergie moins polluantes à ses sources d'énergie actuelles. Elle doit compter sur une amélioration de son efficacité énergétique, ce qui est beaucoup plus compliqué et coûteux.
Non seulement la France n'est pas créditée du fait qu'elle contribue à limiter le volume global des émissions de CO2 dans l'Union européenne par sa production massive d'électricité d'origine nucléaire mais, selon le rapport précité de la Délégation du Sénat pour la planification, elle aura vraisemblablement besoin de recourir à l'achat des permis d'émission prévus par le protocole de Kyoto.
Dans son récent Livre vert sur un système communautaire d'échange de droits d'émission des gaz à effet de serre (32(*)), la Commission européenne préconise de mettre en place au sein de l'Union européenne un cadre cohérent et coordonné pour l'achat entre Etats membres des " droits à polluer " que constituent les quotas nationaux de CO2. Le prix moyen d'échange des quotas serait d'environ 33 euros par tonne de CO2.
La France pourrait ainsi se trouver dans la situation paradoxale de devoir racheter des quotas de CO2 à d'autres Etats membres qui satisferaient leurs propres objectifs de réduction en accroissant leurs importations d'électricité nucléaire d'origine française. Rappelons que l'Italie, qui a renoncé par référendum à l'énergie nucléaire en 1987, importe chaque année de la France l'équivalent de la production d'électricité de trois tranches nucléaires.
Le tableau ci-dessous retrace les échanges d'électricité entre les quinze Etats membres de l'Union européenne, excepté l'Irlande qui ne fait pas partie de l'Union pour la Coordination de la Production et le Transport de l'Electricité (UCPTE). Ces échanges diversifiés sont en partie motivés par des impératifs techniques de " bouclage " des réseaux nationaux, seuls les soldes nets étant vraiment représentatifs des stratégies commerciales.
La France apparaît comme le premier exportateur net d'électricité, tandis que l'Italie est le premier importateur net. Deux autres importateurs considérables sont les Pays-Bas et le Royaume-Uni. La situation de la Suède, qui était encore en 1998 le deuxième exportateur net de l'Union, a été remise en cause par la fermeture de la centrale nucléaire de Barsebäck : en 2001, elle devrait avoir un solde net déficitaire de 4.600 GWh.
Votre rapporteur considère que les flux d'électricité entre les Etats membres de l'Union européenne ne sont pas neutres au regard de la politique communautaire de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Il ne serait pas aberrant que les ventes d'électricité d'origine nucléaire donnent lieu à un partage des gains en termes de quotas de CO2 entre le pays exportateur et le pays importateur, conformément au principe de " mise en oeuvre conjointe " prévu par le protocole de Kyoto.
Certes, les Etats membres qui importent de France de l'électricité d'origine nucléaire la payent à son juste prix. Mais ils ne supportent pas les coûts de recherche et d'investissement initiaux, et surtout n'ont pas à prendre en charge les déchets radioactifs afférents.
En tout état de cause, votre rapporteur estime que les Etats membres opposés au nucléaire doivent clarifier leur attitude, et mettre leurs actes en accord avec leurs déclarations. Ainsi, l'Autriche continue d'importer de l'électricité des pays d'Europe de l'Est, dont elle critique par ailleurs les centrales nucléaires peu sûres.
c) Le refus de prendre en compte l'atout climatique du nucléaire
En dépit des efforts de l'industrie nucléaire représentée à Bruxelles par le FORATOM (forum atomique) et de l'Agence pour l'énergie nucléaire de l'OCDE, l'option nucléaire n'est pour l'instant pas prise sérieusement en compte dans le débat communautaire sur le réchauffement climatique.
Par eux-mêmes, la convention de Rio et le protocole de Kyoto ne privilégient pas expressément une source d'énergie plutôt qu'une autre pour parvenir à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les Etats signataires restent libres des moyens à employer afin de respecter leurs engagements.
Or, rien dans la réflexion conduite par la Commission européenne sur la prévention du changement climatique ne fait référence à un éventuel renforcement de la contribution de l'énergie nucléaire à la réduction des émissions de CO2.
Dans sa communication de mai 1997 préparatoire à la conférence de Kyoto (33(*)), la Commission préconise surtout le développement des énergies renouvelables et le renforcement de l'efficacité énergétique.
En ce qui concerne le nucléaire, elle se contente de prendre brièvement acte de son apport, manifestement à contrecoeur : " la contribution que l'énergie nucléaire a apportée dans la limitation des gaz à effet de serre doit être mentionnée. Selon les projets actuels, la puissance électronucléaire installée dans la Communauté ne devrait progresser que légèrement dans les années qui viennent. On peut s'attendre à ce que, d'ici à 2010, l'énergie nucléaire contribue encore - bien que dans une moindre mesure - à limiter les croissances des émissions de gaz à effet de serre. Après 2010 un certain nombre de centrales nucléaires seront décommissionnées ".
Quant au Parlement européen, à l'issue de la cinquième conférence des parties à la convention de Rio qui s'est tenue à Bonn en novembre 1999, il a adopté une résolution selon laquelle " l'énergie nucléaire n'est pas une source d'énergie durable et ne devrait dès lors pas être prise en compte dans les mécanismes souples de Kyoto, comme le mécanisme de développement propre ". Cette résolution a été adoptée par 250 voix contre 190.
Votre rapporteur considère que cette résolution du Parlement européen relève d'une attitude dogmatique car, quels que soient les défauts de l'énergie nucléaire, c'est un fait indéniable qu'elle contribue à limiter le volume des émissions de CO2. Le nucléaire reste donc encore un tabou dans les débats européens.
Pourtant, une évolution est perceptible depuis peu au sein de la Commission, avec les déclarations de la nouvelle commissaire chargée de l'énergie, Mme Loyola de Palacio, qui veut un large débat sur les choix de la politique énergétique européenne au regard des engagements de Kyoto.
Bien plus, le Président de la Commission lui-même, M. Romano Prodi, a estimé dans sa récente réponse au Ministre-Président de Bavière que la fermeture des centrales nucléaires allemandes " nécessitera des efforts accrus dans les domaines des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique afin d'atteindre l'objectif de Kyoto ".
Il reste à savoir si ces prises de position individuelles se traduiront en actes communautaires, ce qui suppose qu'elles trouvent d'abord une majorité parmi les membres de la Commission, puis au sein du Conseil et du Parlement européen.
Plus curieusement, un groupement d'écologistes suédois s'est récemment prononcé en faveur de l'énergie nucléaire, considérant la fermeture de la centrale de Barsebäck comme une décision irresponsable au regard de la lutte contre l'effet de serre. On ne peut exclure que cette prise de position originale préfigure un retournement d'opinion plus vaste au sein de la mouvance écologiste dans l'Union européenne.
Mais pour l'instant, les émissions de CO2 tendent à augmenter plutôt qu'à diminuer en Europe, et les objectifs de réduction que l'Union européenne s'est fixés apparaissent de plus en plus difficiles à tenir dans les délais prévus. Il faudra bientôt l'admettre et en tirer certaines conséquences pratiques. L'heure de vérité est proche, car la Commission européenne prépare dès aujourd'hui le prochain rendez-vous sur la mise en oeuvre du Protocole de Kyoto, prévu en 2002.
Votre rapporteur ne prétend pas que les atouts climatiques du nucléaire feraient disparaître comme par enchantement ses inconvénients environnementaux, et suffiraient à justifier sa " rédemption " aux yeux d'une opinion publique européenne méfiante.
Il considère simplement que, dans une approche pragmatique et responsable, tous les aspects de l'énergie nucléaire doivent être sincèrement pris en compte. Tel n'est pas encore le cas aujourd'hui.
Mais l'appréciation finale restera toujours de nature politique. Encore faut-il avoir clairement conscience, avant de trancher, qu'en l'état actuel des besoins et des technologies énergétiques, refuser le nucléaire c'est choisir l'effet de serre.