Questions fréquentes
ÉlectricitéLe mot électricité vient du grec « êlektron », signifiant ambre jaune. C’est en effet en Grèce au VIème siècle avant J-C que Thalès de Milet (l’auteur du fameux théorème) se livre à des expériences sur l’ambre jaune et met en évidence l’électricité statique. Au XVIème siècle, un médecin et physicien anglais, William Gilbert, montre que l’ambre jaune n’est pas la seule substance capable d’attirer des corps légers, et baptise « électrica » ces phénomènes d’attraction. La langue française hésite entre « ambriété », « ambricité » et … « électricité ».
L’électricité a de multiples usages : le plus ancien est l’éclairage, mais l’électricité sert aussi à produire de la chaleur : chauffer de l’eau ou les habitations, à alimenter des moteurs, celui de l’aspirateur, du réfrigérateur ou de nombreuses machines industrielles par exemple. Elle sert aussi à transporter l’information (la radio, la TV, le téléphone…). Ces utilisations qui nous semblent évidentes et banales ne le sont pas pour tous les habitants de la planète : près d’un habitant sur trois n’a pas accès à cette ressource, ou seulement de façon limitée.
Lorsqu’on utilise un circuit électrique en bon état, on ne « sent » pas l’électricité, elle circule à l’intérieur de fils isolés par des gaines qui protègent les utilisateurs. Si on sent un picotement, une secousse en branchant ou débranchant un appareil, ou simplement en l’utilisant, c’est qu’il y a une anomalie sur le circuit. Il faut alors couper le disjoncteur et vérifier (ou faire vérifier par un professionnel) son installation. Il peut s’agir d’un défaut d’isolation, d’un problème sur la mise à la terre du circuit. Cette alerte peut révéler un dysfonctionnement dangereux.
On ne maîtrise aujourd’hui le stockage de l’électricité que pour des petites quantités : on stocke dans des piles de quoi alimenter une lampe de poche ou faire fonctionner son ordinateur ou téléphone portable pendant quelques heures, ou l’énergie nécessaire pour faire rouler un véhicule électrique sur quelques centaines de kilomètres. Mais on ne sait pas stocker l’électricité d’une grosse centrale hydraulique la nuit pour la mettre à disposition des consommateurs le matin. Des chercheurs travaillent à améliorer ces capacités de stockage, notamment pour palier à l’intermittence de la production des énergies renouvelables. Ce qui permettrait par exemple de stocker l’électricité photovoltaïque produite le jour pour la restituer la nuit.
L’électricité est produite à partir de sources d’énergie dont certaines ne sont pas renouvelables : un jour, il n’y aura plus de charbon, de pétrole ou de gaz pour alimenter les centrales thermiques à flamme. Mais on peut aussi produire l’électricité à partir de ressources renouvelables : il y aura toujours de l’eau, du vent, du soleil… et les technologies utilisées pour convertir ces énergies en électricité progressent. En ce qui concerne l’électricité d’origine nucléaire, le combustible utilisé à ce jour, l’uranium, s’épuisera aussi un jour mais la recherche travaille à mettre au point des réacteurs capables de fonctionner autrement, voire de remplacer la fission nucléaire par la fusion à base d’hydrogène, un élément très abondant dans l’univers.
En France, la quasi-totalité des logements sont reliées au réseau de distribution d’électricité. Il existe cependant quelques habitations isolées qui fonctionnent avec des moyens de production autonomes (éolienne, panneau solaire), ce qui ne permet pas de disposer d’une puissance électrique suffisante pour bénéficier de tout ce qu’on appelle le confort moderne. Les personnes en difficulté qui ne sont plus en mesure de payer leurs factures d’électricité se voient proposer le maintien d’une puissance minimum, permettant d’éclairer quelques lampes et de faire fonctionner la TV et le réfrigérateur, en attendant de trouver des solutions avec l’aide des services sociaux.
L’air est isolant mais lorsque la tension s’élève, un arc électrique peut se former. Ainsi on peut s’électrocuter sans toucher une ligne électrique, seulement en s’en approchant avec une canne à pêche ou une échelle métallique. La ligne électrique est très fortement chargée électriquement. Au fur et à mesure que la canne à pêche ou tout autre objet conducteur s’en approche, le pouvoir d’isolation de l’air diminue. Il peut localement devenir conducteur : un arc électrique se forme. Les éclairs sont des arcs électriques qui se forment entre un nuage et la Terre : la charge électrique du nuage opposée à celle du sol crée une tension telle que l’air perd son pouvoir isolant : c’est l’éclair.
La foudre est un phénomène électrique : un nuage dont la charge électrique est déséquilibrée décharge ce trop-plein d’énergie vers la Terre, dont la charge électrique est opposée. C’est la foudre, qui libère une tension électrique très élevée (de l’ordre de 100 millions de volts). Mais on ne sait pas récupérer ni stocker cette énergie, dégagée en quelques millièmes de secondes, et de façon très intermittente.
Le courant électrique est un déplacement d’électrons dans un conducteur. Ceux-ci ne se déplacent pas très vite, mais l’influx électrique, c’est-à-dire l’information, est transmis à une vitesse voisine de celle de la lumière. Ainsi, si on appuie sur l’interrupteur, l’éclairage de la lampe est quasi instantané. Cependant les charges électriques, c’est-à-dire les électrons, se déplacent beaucoup plus lentement. Dans un circuit en courant alternatif, celui que nous utilisons, on peut dire que les électrons font des sortes d’allers retours sans vraiment se déplacer.
On dit qu’une énergie est propre lorsque son utilisation n’a pas d’impact sur l’environnement. Or, on ne peut produire de l’énergie, quelle qu’elle soit, sans atteinte à l’environnement. L’extraction du charbon ou du pétrole et leur combustion nuisent à l’environnement, la construction d’un barrage ou d’une ferme éolienne modifie le paysage, l’énergie nucléaire ne produit pas de rejets atmosphériques mais génère des déchets radioactifs… Aujourd’hui, on parle d’énergie propre pour l’électricité produite sans rejets de CO2, le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique.
L’utilisation de l’électricité est parfaitement propre : le fait d’appuyer sur un interrupteur ou de brancher sa TV ne génère aucune pollution. Mais la production de cette énergie peut engendrer des déchets, des rejets dans l’atmosphère et dans l’eau des fleuves, des nuisances sonores…
Chacun des modes de production actuellement connu a ses propres inconvénients environnementaux :émissions de CO2 (et autres gaz polluants) pour les centrales thermiques à flamme, production de déchets radioactifs pour les centrales nucléaires, rejets d’eau chaude dans les fleuves pour ces deux catégories de centrales, impacts sur la faune et la flore des centrales hydrauliques…
L’électricité n’a pas été inventée, c’est un phénomène présent dans la nature, que les hommes ont peu à peu découvert et maîtrisé. A partir du XVIIème siècle, avec l’essor de la science, des savants de différents pays ont cherché à comprendre des phénomènes qu’ils avaient observés. Galvani et Volta en Italie, l’Abbé Nollet puis Arago et Ampère en France, Benjamin Franklin aux Etats-Unis, d’autres encore en Allemagne, au Danemark…échangent le résultat de leurs expériences et contribuent à la construction d’un savoir technique et scientifique sur l’électricité. Des expositions internationales sont consacrées à ce phénomène qui devient peu à peu omniprésente dans la vie quotidienne avec l’éclairage électrique, puis les transports, les appareils électro-ménagers, les loisirs…
Le nucléaire n’est pas une invention, mais une découverte : plusieurs scientifiques de nationalité différente ont cherché à comprendre des phénomènes naturels qu’ils avaient observés. Ils ont pu mettre en évidence des propriétés spécifiques à tel ou tel matériau. Ainsi en 1896, Henri Becquerel découvre la radioactivité en utilisant des sels d’uranium : il constate qu’ils émettent un rayonnement naturel. Quelques années plus tard, d’autres savants, Pierre et Marie Curie, identifient d’autres éléments radioactifs. En 1934, Irène (leur fille) et Frédéric Joliot-Curie découvrent la radioactivité artificielle, c’est-à-dire la possibilité de créer en laboratoire des atomes radioactifs. La poursuite des recherches permettra d’obtenir la fission de l’uranium et de produire pour la première fois en 1951 de l’électricité nucléaire.
Un réacteur nucléaire génère de la vapeur d’eau qui fait tourner une turbine couplée à un alternateur qui produit de l’électricité. Cette vapeur d’eau est obtenue grâce à la chaleur dégagée par la fission de noyaux d’uranium. L’électricité est ensuite acheminée grâce à un transformateur vers les lignes à très haute tension.
Différentes technologies sont utilisées pour produire de l'électricité à partir de l'énergie nucléaire. Les différences portent sur : la nature du combustible utilisé (uranium naturel ou enrichi), le fluide caloporteur qui transmet la chaleur dégagée par la fission nucléaire (liquide ou gazeux), le modérateur destiné à ralentir les neutrons (graphite, eau lourde...). C'est ainsi que coexistent aujourd'hui dans le monde des réacteurs à eau pressurisée ou REP. Ce sont les plus nombreux : ils produisent plus de la moitié de l'électricité d'origine nucléaire dans le monde. Il existe aussi des réacteurs à eau bouillante, des réacteurs à eau lourde, quelques réacteurs graphite-gaz et un réacteur à neutrons rapides, dit aussi surgénérateur.
Un réacteur à eau sous pression (REP) est un type de réacteur nucléaire très répandu : 264 sur les 438 en service dans le monde. Il utilise comme combustible de l’uranium enrichi.
Dans la cuve du réacteur, la fission du noyau de l’atome d’uranium dégage une très grande quantité de chaleur : l’eau monte à 300°C et est maintenue sous pression pour éviter qu’elle ne se transforme en vapeur. Elle tourne en boucle dans ce 1er circuit, un circuit fermé. L’eau d’un 2ème circuit se transforme en vapeur, par échange thermique avec le circuit primaire. La vapeur est envoyée vers la turbine, couplée à un alternateur, qui produit l’électricité. Un 3ème circuit refroidit la vapeur.
La radioactivité est un phénomène naturel : l’eau, le sol, notre corps… sont radioactifs, c’est-à-dire qu’ils sont composés d’atomes dont certains sont instables. Pour parvenir à la stabilité, ces atomes expulsent des particules, on dit qu’ils se désintègrent. En se désintégrant, les atomes libèrent de l’énergie sous forme de rayonnements : c’est ce qu’on appelle la radioactivité. Celle-ci disparait progressivement, au fur et à mesure des désintégrations, jusqu’à ce que l’atome soit devenu stable. La radioactivité artificielle provient du secteur médical, de l’industrie électronucléaire, du secteur de la
défense, et de certaines industries.
Nous sommes en permanence exposés à différents rayonnements radioactifs, aussi appelés rayonnements ionisants, tels que le rayonnement cosmique ou les rayons ultra-violets du soleil. Ils sont invisibles mais se traduisent soit par l’émission de particules lors de la désintégration de certains atomes radioactifs (les rayonnements α et β), soit d’ondes électromagnétiques (les rayonnements X et γ). Le rayonnement alpha est très peu pénétrant, il est arrêté par une simple feuille de papier. Le rayonnement béta parcourt quelques mètres dans l’air, il est arrêté par une feuille d’aluminium. Les rayonnements X et gamma sont beaucoup plus pénétrants : il faut une forte épaisseur de plomb ou de béton pour les stopper. Par ailleurs, l’eau constitue un excellent écran contre les rayonnements radioactifs, c’est pourquoi les assemblages combustibles sont stockés dans les centrales nucléaires dans de grandes piscines de stockage.
L’atome d’uranium a une spécificité : son noyau est fissile, c’est-à-dire qu’il peut se casser en 2 lorsqu’il est soumis à un flux de neutrons. La capture d’un neutron par ce noyau provoque sa cassure en deux fragments radioactifs, les produits de fission, et s’accompagne de l’émission de 2 ou 3 autres neutrons. C’est ce qu’on appelle la fission ou réaction nucléaire, que l’on peut entretenir au sein d’un réacteur nucléaire : les neutrons émis vont à leur tour être capturés par d’autres noyaux d’uranium, provoquant une réaction en chaîne. La réaction de fission s’accompagne d’un très fort dégagement de chaleur (utilisée pour produire de l’électricité) et de l’émission de rayonnements radioactifs.
On appelle fusion nucléaire une réaction qui se produit spontanément dans le soleil et dans certaines étoiles : la fusion de noyaux atomiques qui s’assemblent pour former un noyau plus lourd. On essaye actuellement de reproduire ce processus en faisant fusionner des isotopes de l’hydrogène, le deutérium et le tritium, ce qui produit de l’hélium et dégage une quantité d’énergie gigantesque. Pour réussir la fusion de ces deux atomes chargés positivement, il faut obtenir une température très élevée (100 millions de degrés). C’est l’objectif du programme international et expérimental ITER : évaluer la faisabilité à grande échelle de ce principe physique. On pourrait ainsi produire de l’électricité en très grande quantité, sans produire de déchets radioactifs, et à partir d’un « combustible » inépuisable.
L’uranium est un minerai, présent dans le sous-sol, en plus ou moins grande quantité selon les régions du monde : Kazakhstan, Canada, Australie, Niger… En France, des gisements d’uranium ont été exploités, notamment dans le Limousin et près de Montpellier. Ces mines ne sont plus rentables et sont maintenant fermées.
L’uranium est très faiblement radioactif à l’état naturel. Il faudra ensuite l’enrichir, c’est-à-dire augmenter la proportion d’uranium fissile, utilisable pour la production d’électricité dans les réacteurs nucléaires.
L’uranium est une roche, ce n’est pas un matériau conducteur de l’électricité.
L'uranium est le combustible utilisé dans la plupart des réacteurs nucléaires. En France, certains réacteurs utilisent un autre combustible, le Mox, fabriqué à partir de plutonium récupéré lors du recyclage de l'uranium usé après quelques années dans le coeur du réacteur. Les chercheurs travaillent à la mise au point des réacteurs du futur, qui pourraient fonctionner avec d'autres combustibles. Les recherches sur la fusion nucléaire, en cours dans le cadre du programme international ITER, pourraient aboutir d'ici 2080. On pourrait alors utiliser de l'hydrogène pour produire l'électricité.
Lorsqu’on extrait du minerai d’uranium d’une mine, la proportion d’uranium dans la roche est très faible. On ne peut le commercialiser sous cette forme, trop volumineuse. Il faut le le concentrer : on obtient, après une série de traitements physiques (concassage, broyage) et chimiques (purification, extraction, filtration, précipitation…) une pâte jaune, le yellow-cake. Cette forme de l’uranium est peu radioactive et ne présente pas de danger pour les travailleurs chargés de son traitement.
En France, les centrales nucléaires ont été conçues pour une durée de vie de 40 ans environ. Elles font l’objet d’une maintenance régulière et sont soumises tous les 10 ans à une révision complète : le réacteur est arrêté et l’ensemble des installations est vérifié et contrôlé au cours de cette visite décennale. A l’issue de ces contrôles, l’Autorité de sûreté nucléaire donne un avis favorable ou non pour l’exploitation de la centrale pour 10 années supplémentaires.
Aux Etats-Unis, il est prévu de faire fonctionner certaines centrales pendant 60 ans.
Comme toute installation industrielle, les centrales nucléaires sont construites, puis exploitées, puis mises à l’arrêt lorsqu’elles arrivent en fin d’exploitation. En France, 9 réacteurs en arrêt définitif sont en phase de déconstruction : il s’agit d’abord de décharger le combustible usé et de vidanger tous les circuits. On élimine ainsi 99,9% de la radioactivité. On procède ensuite au démantèlement des installations : tout d’abord l’ensemble des équipements et des bâtiments, à l’exception du bâtiment réacteur, mis sous surveillance pour une dizaine d’années.
Il y a cheminées et cheminées ! Dans les centrales thermiques (à flamme ou nucléaire), le refroidissement de la vapeur se fait parfois par le biais de tours aéroréfrigérantes. A l’intérieur de ces tours, la vapeur se condense et retombe sous forme d’eau. Mais une partie est aspirée et rejetée dans l’air sous forme de micro gouttelettes d’eau. Ces « nuages » ne sont donc ni dangereux ni polluants.
Dans les centrales thermiques à flamme, qui brûlent un combustible fossile, les gaz de combustion sont rejetés dans une cheminée. Ceux-ci comportent d’une part du CO2, un gaz à effet de serre, d’autre part (selon le combustible utilisé) des oxydes d’azote, de soufre et des poussières. Ces rejets gazeux ont un impact environnemental.
En France, et dans beaucoup d’autres pays, le réacteur est placé dans une enceinte de confinement en béton, sorte de dôme dont l’objectif est de retenir la radioactivité en cas d’accident. Les réacteurs les plus récents sont même équipés d’une double enceinte. Ce bâtiment est conçu pour résister à des séismes : le dimensionnement a été fait en fonction des séismes connus et répertoriés dans le pays. Suite à l’accident de la centrale japonaise de Fukushima, le gouvernement et le Conseil européen ont demandé aux acteurs du nucléaire en Europe (143 réacteurs dans les pays de l’Union européenne) de procéder à des évaluations complémentaires de sûreté, afin de renforcer si nécessaire les installations, notamment en cas de risque cumulé séisme et inondation.
Il y a 19 centrales nucléaires en fonctionnement en France, comprenant 58 réacteurs de capacités différentes : 900 MW, 1300 MW et 1450 MW. En 2010, ces réacteurs ont produit près de 410 TWh, soit environ 75% de la production d’électricité en France. Un nouveau réacteur, l’EPR, est en construction sur le site de Flamanville, dans le Cotentin.
Dans le monde d’autres pays ont fait le choix du nucléaire : on comptait fin 2009 437 réacteurs dont 149 en Europe, 124 en Amérique du Nord et 111 en Asie. De plus 55 réacteurs sont en construction, dont 36 en Asie.
On peut considérer la quantité d’électricité d’origine nucléaire en valeur absolue, ou la part plus ou moins grande d’électricité nucléaire dans le mix énergétique de chaque pays. Ainsi c’est aux Etats-Unis qu’on compte le plus de réacteurs nucléaires (104 fin 2008), et qu’on produit la plus grande quantité d’électricité nucléaire (30% de la production mondiale). Mais ce pays ne produit ainsi que 20% de son électricité. La France, elle, produit 75% de son électricité avec seulement 58 réacteurs et n’est que le 2ème producteur mondial. Quant à la Chine, qui figure pourtant parmi les 10 premiers pays du monde pour la quantité d’électricité nucléaire produite chaque année, elle ne parvient encore à fournir avec ce mode de production que 2% de son électricité, tant ses besoins sont énormes !
La radioactivité est un phénomène naturel, lié à l’énergie libérée par certains atomes instables. Pour parvenir à la stabilité, ces atomes expulsent des particules sous forme de rayonnements, on dit qu’ils se désintègrent. Au fur et à mesure des désintégrations, la radioactivité diminue jusqu’à ce que l’atome soit devenu stable, non radioactif. C’est ce qu’on appelle la décroissance de la radioactivité, dont la durée varie pour chacun des éléments radioactifs, de quelques heures à plusieurs milliers voire millions d’années.
Tous les éléments radioactifs ne présentent pas le même risque. Leur effet sur l’organisme varie en fonction de la nature du rayonnement émis (α, β, γ) et de son pouvoir de pénétration dans la matière ainsi que de la dose reçue. Ainsi, les particules alpha et bêta ont un pouvoir de pénétration très faible et sont respectivement arrêtées par une simple feuille de papier et une feuille d’aluminium. Les rayons gamma ont quant à eux un pouvoir de pénétration beaucoup plus important mais peuvent être atténués par une forte épaisseur de plomb, de béton ou d’acier. Par ailleurs l’eau constitue un excellent écran contre les rayonnements ionisants.
Mesurer la radioactivité, c’est mesurer trois phénomènes différents : l’activité émise par la source radioactive, la dose reçue, et l’effet de ce rayonnement sur l’organisme ou sur l’environnement.
Le becquerel (Bq) mesure l’activité d’une source radioactive, c’est-à-dire le nombre de transformations radioactives par seconde. Il s’agit d’une unité extrêmement petite : par exemple, un homme de 60 kg a une activité d’environ 6000 Bq de potassium radioactif dans son squelette.
Le gray (Gy) mesure l’énergie du rayonnement reçu par un individu ou un objet : celui-ci ne reçoit qu’une partie de la radioactivité émise par la source. On parle de débit de dose lorsqu’on lie cette mesure au temps : Gy/h. L’effet sera différent selon la durée d’exposition.
Le sievert (Sv) estime l’effet du rayonnement sur l’homme. Les expositions s’expriment en général en millisievert (mSv) ou microsievert (µSv).
Nous sommes soumis à la radioactivité naturelle, celle du sol, de l'eau, du rayonnement cosmique… On la mesure en sievert et plus couramment en millisievert ou millième de sievert. En France, on considère que l'exposition moyenne à la radioactivité naturelle est de 2,4 mSv par an. A cela s'ajoute la radioactivité artificielle, pour l'essentiel celle des examens médicaux (1 mSv/an).
L’iodure de potassium, appelé iode stable, est indispensable au bon fonctionnement de la glande thyroïde. La prise d’iode stable, associée à la mise à l’abri est un moyen de protéger efficacement la thyroïde contre les effets des rejets radioactif qui pourraient se produire en cas d’accident nucléaire. En cas d’accident nucléaire, le rejet d’iode radioactif dans l’atmosphère constituerait le risque sanitaire le plus important pour la population. Respiré ou avalé, ce dernier se fixerait sur la glande thyroïde et pourrait accroître le risque d’apparition de cancer de cet organe, surtout chez les enfants. L’iode stable sature la glande qui, ainsi, ne fixe plus l’iode radioactif.
La conception des réacteurs nucléaires français intègre un certain nombre de risques, identifiés en fonction du contexte géographique, climatique, politique… Afin de s’assurer qu’un séisme n’aura pas d’impact sur les installations d’EDF : le niveau de séisme retenu dès la conception des centrales nucléaires d'EDF est au minimum deux fois plus important que le plus grave séisme relevé en mille ans dans les régions où elles sont implantées. De plus les normes de conception et de construction des installations nucléaires procurent des marges importantes par rapport au niveau de séisme retenu. Et pour ce qui est de la résistance des installations à d’éventuels tsunamis : telles que les plaques tectoniques traversant la France sont configurées, un tsunami qui surviendrait, conduirait à une surélévation du niveau de la mer inférieure à celle qui résulte des phénomènes de houle extrême pris en compte pour la protection des sites de bord de mer.
L'industrie nucléaire est régie dans chaque pays selon ses règles, destinées à assurer la sûreté des installations, la protection des personnes et de l'environnement. Au niveau international, une coopération existe déjà pour la prévention des risques et la gestion des crises : l'AEN, Agence de l'OCDE pour l'énergie nucléaire, regroupe une trentaine de pays et travaille en ce sens.
Dans une centrale nucléaire, tout est conçu pour confiner la radioactivité à l’intérieur du bâtiment réacteur en cas d’accident : des barrières successives protègent l’homme et l’environnement des rayonnements. Afin de faire face à toute éventualité, les pouvoirs publics ont prévu des mesures spécifiques afin de protéger les populations. En cas d’accident nucléaire, le préfet, unique décideur des mesures de protection de la population, peut, afin de protéger les populations, décider de : la mise à l’abri des populations, la prise de comprimés d’iode, l’évacuation des populations, la mise en place de restrictions de consommation (légumes du jardin, eau des puits…). L’ensemble des consignes seraient données par des sirènes fixes et mobiles ainsi que par un dispositif d’alerte téléphonique appelé « SAPPRE » qui permet d’appeler et de diffuser un message automatique par téléphone aux habitants, aux établissements publics, aux industries et aux commerces situés dans la zone des 2 km. A partir de ce moment, chacun doit rester chez soi et se tenir informé en écoutant la radio (France Bleu) ou la télévision (France 3 régional) locales. C’est en effet par la radio et par la télévision locales que les consignes du préfet, prise de comprimés d’iode, d’évacuation ou de restrictions de consommation, seront clairement et régulièrement indiquées.
Depuis les débuts de l'industrie nucléaire, et avant la catastrophe de Fukushima, deux accidents graves se sont produits dans le monde : Three Mile Island et Tchernobyl.
Le 28 mars 1979, trois mois seulement après la mise en service du réacteur n°2 de la centrale nucléaire de Three Mile Island (Etats-Unis), un incident d'exploitation a provoqué la fusion partielle du coeur du réacteur, alors même que ce dernier était en puissance. L'enceinte de confinement a joué son rôle et les rejets radioactifs sont restés très limités (inférieurs à 1mSv pour les personnes les plus exposées). Cet événement fut classé au niveau 5 de l'échelle INES. Cette échelle de sept échelons va de l'anomalie sans conséquence pour la sûreté (niveau 1) à l'accident le plus grave (niveau 7, coefficient attribué à l'accident de Tchernobyl). Comme les autres opérateurs dans le monde, EDF a immédiatement tiré les enseignements de cet accident en ajoutant des lignes de défense supplémentaires sur ses centrales nucléaires. Un nouveau métier a ainsi été créé, celui d'ingénieur sûreté dont le rôle est d'effectuer une surveillance indépendante des actions menées par les équipes. Un simulateur, réplique exacte de la salle de commande, a également été mis en place sur chaque centrale afin d'entraîner les opérateurs à des situations de pilotage en fonctionnement normal comme en situation incidentelle. Enfin, de nombreuses autres mesures ont été prises pour renforcer toujours plus la redondance des systèmes et la sûreté en exploitation.
Depuis les débuts de l'industrie nucléaire, et avant la catastrophe de Fukushima, deux accidents graves se sont produits dans le monde : Three Mile Island et Tchernobyl.
Le 25 avril 1986, à la suite de plusieurs erreurs, le cœur d'un des réacteurs de conception dite « RBMK », réacteur bouillant à eau de grande puissance de la centrale de Tchernobyl (Ukraine), n'a pas été suffisamment refroidi. Le dégagement d'énergie a fait exploser le réacteur et le bâtiment qui le contenait. Par rapport aux réacteurs à eau sous pression (REP) que l'on trouve dans les centrales nucléaires françaises, les réacteurs RBMK présentent une instabilité du coeur du réacteur, dont le pilotage est moins maîtrisable. Par ailleurs ces réacteurs ne disposent pas d'une enceinte de protection, enveloppe étanche et résistante de béton qui équipe les centrales françaises pour constituer une protection supplémentaire. Pendant 10 jours, à Tchernobyl, les rejets radioactifs ont été très importants et ont eu des conséquences sanitaires et environnementales dans une grande partie de l'Europe de l'Ouest.
Cet événement fut classé au niveau 7, le plus haut niveau de l'échelle INES (International Nuclear Event Scale).
Cet accident a entraîné de nombreuses évolutions pour tous les exploitants mondiaux tant sur la plan technique, avec notamment l'intégration de modifications importantes sur les réacteurs de la filière RBMK, que sur le plan organisationnel, avec une réflexion internationale engagée sous l'égide de l'AIEA (Agence internationale de l'énergie atomique) qui a abouti à la notion de « culture sûreté ».
L'industrie nucléaire en France est encadrée par une réglementation qui oblige les exploitants à déclarer à l'Autorité de sûreté tout évènement significatif, c'est-à-dire tout écart par rapport au fonctionnement normal. Une échelle à 8 niveaux, sur le modèle de l'échelle de Richter (pour mesurer les séismes), est utilisée internationalement depuis 1991 et permet de qualifier ces évènements en fonction de leur gravité : on classe de 1 à 3 les « incidents », de 4 à 7 les « accidents ». Depuis 1957, date de la mise en service du premier réacteur nucléaire, la France a comptabilisé un seul accident nucléaire, à Saint-Laurent-des-Eaux (Loir-et-Cher) en 1980. Une tôle s'était détachée à l'intérieur du réacteur et avait obstrué le canal de refroidissement, générant la fusion de deux éléments combustibles. Cet accident a provoqué des dégâts internes importants mais sans conséquence pour l'environnement et les populations. Cet accident est survenu sur un réacteur nucléaire de type graphite gaz (UNGG), technologie qui n'est aujourd'hui plus utilisée en France.
En France, les réacteurs nucléaires sont tous conçus sur le même modèle : des réacteurs à eau sous pression (REP). La production de chaleur par fission de l’uranium se fait dans le circuit primaire, un circuit fermé dans lequel l’eau sous pression reste à l’état liquide. Elle est transformée en vapeur dans un 2ème circuit, par échange thermique avec l’eau du 1er circuit.
Les réacteurs nucléaires japonais sont des réacteurs à eau bouillante : l’eau chauffée par la fission est directement vaporisée sur la turbine.
En France comme au Japon, une enceinte de confinement autour du réacteur est destinée à contenir la radioactivité.
Il y aura très vraisemblablement un avant et un après Fukushima. Au Japon bien entendu mais aussi pour l’ensemble de la planète. Cet accident a eu des conséquences que personne n’avait prévues. Un retour d’expérience servira de base à une démarche internationale, demandée notamment par l’AIEA (Agence internationale de l’énergie atomique), pour renforcer la sûreté des centrales nucléaires. Mais reste à poursuivre l’amélioration permanente de la sûreté et à communiquer en toute transparence pour restaurer la confiance des populations concernées.
EDF assure la responsabilité de l’exploitation et la maintenance de ses installations nucléaires. Toutefois, EDF confie volontairement une partie des interventions réalisées lors des arrêts pour maintenance des réacteurs nucléaires à des entreprises extérieures. En effet, cela permet à EDF de faire face à une montée d’activité saisonnière puisqu’une grande partie des arrêts des réacteurs pour maintenance est réalisée durant l’été, période où la demande d’électricité est plus faible. Cela permet également à EDF de s’appuyer sur les compétences des entreprises qui ont conçu et construit les installations ou qui ont développé des savoir-faire très pointus qu’ils mettent au service de plusieurs industriels.
L'Andra, l'Agence nationale de gestion des déchets radioactifs, prend en charge les déchets confiés par les producteurs : les acteurs de la production d'électricité nucléaire, le secteur médical, les industriels… Les déchets les moins radioactifs et dont la durée de vie est courte sont stockés dans l'Aube (à l'est de la France). Les déchets à vie longue, coulés dans du verre pour les rendre inertes et conditionnés dans des colis en acier, sont actuellement entreposés à La Hague dans l'usine Areva, dans l'attente d'un stockage géologique profond. Cette solution testée depuis plusieurs années dans un laboratoire creusé dans une couche d'argile, sera opérationnelle vers 2025 et assurera un confinement naturel de la radioactivité.
Il existe plusieurs catégories de déchets, qu'on classe en fonction de leur niveau de radioactivité (très faible, faible, moyenne ou haute), c'est-à-dire de l'intensité des rayonnements qu'ils dégagent, et de la durée pendant laquelle ils resteront radioactifs. Plus de la moitié (62%) des déchets radioactifs produits en France sont liés à l'industrie électronucléaire (production d'électricité dans les centrales nucléaires). Il s'agit d'une part des déchets produits dans les phases d'exploitation de la centrale : chiffons, filtres, résines, gants… D'autre part des déchets liés au cycle du combustible. Les secteurs de la Recherche et de la Défense génèrent aussi des déchets radioactifs, ainsi que certaines industries et le secteur médical.
En France, la classification des déchets radioactifs repose sur deux critères : le niveau de rayonnement et la période radioactive des radionucléides présents dans le déchet.
Les déchets dits « à vie courte » perdent au moins la moitié de leur radioactivité tous les 30 ans. Ils constituent 90 % du volume total des déchets radioactifs issus des centrales nucléaires mais concentrent 0,1 % de la radioactivité. Ces déchets sont gérés et stockés par l'Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) à Soulaines et Morvilliers (Aube).
Les déchets dits « à vie longue » sont issus essentiellement du traitement du combustible nucléaire usé. Ils perdent leur radioactivité sur des durées plus longues. Ils représentent 10 % du volume total des déchets et concentrent 99,9 % de la radioactivité. Ils sont générés par les traitements du combustible nucléaire usé. En effet, après avoir produit son énergie en réacteur pendant 4 à 5 années, le combustible nucléaire est usé. 96 % peut être recyclé pour produire de nouveaux combustibles. Il reste 4 % de déchets non-recyclables, constitués des «cendres» de la combustion nucléaire. Les « déchets métalliques » (structures métalliques qui renferment le combustible usé, compactées puis conditionnées) non-recyclables sont aujourd'hui conditionnés puis entreposés dans les installations exploitées par AREVA NC à La Hague.
La radioactivité diminue avec le temps, mais de façon variable selon les radioéléments. On classe les déchets radioactifs en fonction de cette durée de vie et du niveau de radioactivité émis. On distingue ainsi des déchets à vie courte, de très faible, faible et moyenne activité, et des déchets à vie longue, de faible, moyenne et haute activité.
Les déchets radioactifs provenant des activités nucléaires réalisées sur le territoire français restent en France. Ils sont gérés et stockés en France. Par contre, les déchets provenant de pays étrangers qui ont été traités en France repartent vers leur pays d'origine. Ainsi, l'usine Areva de La Hague prend en charge le retraitement du combustible provenant de centrales nucléaires étrangères (Allemandes et Japonaises par exemple). Les déchets provenant de ces opérations sont réexpédiés par train ou par bateau vers les industriels producteurs au terme de la période de retraitement, recyclage, conditionnement, refroidissement…
Les déchets nucléaires sont radioactifs : ils émettent des rayonnements ionisants. Il faut donc protéger l'homme et l'environnement de ces rayonnements, pour une période qui peut varier de quelques années à quelques millions d'années selon la durée de vie des radioéléments. Les déchets doivent donc être stockés en lieu sûr et surveillés de façon à assurer le confinement de la radioactivité. L'envoi dans l'espace ne serait de ce fait pas compatible avec cette exigence de surveillance et de confinement. Par ailleurs, le risque au moment du lancement d'une fusée n'est pas nul et n'est pas compatible avec ce type de cargaison.
Les centrales thermiques à flamme utilisent du charbon, du gaz ou du pétrole, qui sont brûlés dans une chaudière pour produire de la chaleur. L'eau ainsi chauffée se transforme en vapeur qui entraîne une turbine couplée à un alternateur qui produit de l'électricité. Parfois, la biomasse sert de combustible : il s'agit soit de déchets agricoles (la bagasse, un résidu de la canne à sucre par exemple), soit de déchets de bois (déchets forestiers, déchets de scierie), soit d'ordures ménagères. On peut alors considérer ce combustible comme renouvelable.
Il y a eu parfois des rumeurs concernant la réouverture de mines de charbon en France, rumeurs générées vraisemblablement par l’augmentation du prix du pétrole. Si les mines ont fermé en France, ce n’est pas toujours parce que les gisements étaient épuisés, mais parce que le minerai était de mauvaise qualité et l’extraction difficile, donc coûteuse. D’un point de vue économique, mieux vaut aujourd’hui importer le charbon dont nous avons besoin.
L’extraction du charbon est arrêtée en France depuis 2004 mais nous importons du charbon d’Australie, des Etats-Unis, de pays de l’Union européenne, de Colombie, de Russie… Si le charbon n’est quasiment plus utilisé comme moyen de chauffage domestique, il est utilisé dans l’industrie chimique (carbochimie), il est le combustible de l’industrie sidérurgique (pour produire de la fonte) et celui utilisé dans certaines centrales électriques. Ces centrales thermiques à flamme sont exploitées par EDF ou par d’autres énergéticiens tels que la SNET (groupe E.ON). La production électrique d’origine thermique reste importante, non pas du fait de la quantité produite (11% de l’électricité en 2010), mais de par la souplesse d’utilisation qui permet de répondre aux besoins aux périodes de pointe. Au total, le charbon représente en 2010 4% de notre consommation d’énergie.
La France est très pauvre en ressources pétrolières, seuls quelques gisements dans le Bassin Parisien et le Bassin Aquitain fournissent 1,8 Mtep en 2010. Cette production est en baisse, malgré la recherche de nouveaux gisements.
La production nationale de pétrole, charbon et gaz ne représente que l’équivalent de 5 jours de consommation (dont 70% assurés par le pétrole) ! Le pétrole que nous consommons est donc pour l’essentiel importé, ce qui représente un coût important et contribue au déséquilibre de notre balance commerciale.
En France, les centrales thermiques à flamme fournissent environ 10% de l’électricité. Elles utilisent pour la plupart du charbon, quelques-unes fonctionnent au fuel. Il existe aussi des centrales au gaz. EDF produit de l’électricité dans des centrales thermiques à flamme sur 15 sites. D’autres producteurs d’électricité exploitent des centrales thermiques. Dans le monde, près de 70% de l’électricité est d’origine thermique, produite essentiellement à partir de charbon. Il est difficile d’indiquer précisément le nombre de centrales tant les pays émergents en construisent. Ainsi la Chine construirait actuellement 1 centrale thermique par semaine…
Il y a cheminées et cheminées ! Dans les centrales thermiques (à flamme ou nucléaire), le refroidissement de la vapeur se fait parfois par le biais de tours aéroréfrigérantes. A l’intérieur de ces tours, la vapeur se condense et retombe sous forme d’eau. Mais une partie est aspirée et rejetée dans l’air sous forme de micro gouttelettes d’eau. Ces « nuages » ne sont donc ni dangereux ni polluants.
Dans les centrales thermiques à flamme, qui brûlent un combustible fossile, les gaz de combustion sont rejetés dans une cheminée. Ceux-ci comportent d’une part du CO2, un gaz à effet de serre, d’autre part (selon le combustible utilisé) des oxydes d’azote, de soufre et des poussières. Ces rejets gazeux ont un impact environnemental.
La construction d’un barrage nécessite des études préalables sur la nature du sol, le débit de la rivière, ses variations saisonnières… Si le projet concerne un torrent de faible débit en montagne, on va barrer le cours d’eau et constituer un lac de retenue pour disposer d’une réserve d’eau. Le barrage proprement dit peut être en terre ou en béton. Le lac se remplira à la fonte des neiges et l’eau stockée sera lâchée sur les turbines au fur et à mesure des besoins en électricité. Sur un fleuve de plaine, à fort débit, on ne constitue pas de réserve d’eau, on utilise en permanence sa force pour faire tourner les turbines immergées dans le fleuve au niveau d’un barrage. On parle alors de barrage au fil de l’eau.
De nombreux fleuves ou rivières sont équipés de plusieurs barrages, c’est en France le cas du Rhône, du Rhin, de l’Isère, de la Garonne, de la Dordogne… Dans la mesure où l’eau est intégralement restituée à la rivière à l’aval de chaque centrale hydraulique, le débit de la rivière ne diminue pas en allant vers l’aval, il augmente même du fait de l’eau apportée par les affluents. Rien n’empêche ainsi de construire plusieurs usines hydroélectriques si les conditions géographiques et géologiques le permettent.
Le plus grand barrage du monde est le barrage des Trois Gorges en Chine, construit sur le fleuve Yangtsé. L'ouvrage du barrage mesure 2 300 m et le lac de retenue plus de 400 km de long. C'est la plus grande centrale électrique du monde, avec une puissance équivalant à près de vingt réacteurs nucléaires. Il a été mis en service entre 2006 et 2009.
Il est heureusement très rare qu’un barrage casse ! Il existe cependant quelques cas de rupture de barrage, tel celui de Malpasset (en France près de Fréjus) en 1959, au moment du 1er remplissage du barrage. Les études préalables à la construction sont faites pour éviter ce risque, et la surveillance constante permet de repérer les éventuelles fragilités et de procéder aux opérations de maintenance nécessaires. Les barrages sont par ailleurs dimensionnés pour résister aux crues : des évacuateurs de crue permettent d’évacuer le trop-plein d’eau dans le barrage. Pour faire face au risque sismique, la résistance des barrages aux tremblements de terre doit être réévaluée à la demande de l’Europe, suite au tsunami japonais.
Il n'y a peut-être pas de vent à la hauteur d'une personne au sol (2 mètres), mais il y en a à 75 mètres du sol, voir plus, si le mât s'élève jusqu'à 100 mètres.
Le prix d’une éolienne varie bien sûr en fonction de la puissance. Une éolienne domestique coûte entre 10 et 30 000 €. Le coût d’une grande éolienne de 750 kW est supérieur à 500 000 €. Il faut ajouter à cela les travaux de génie civil : les fondations nécessaires à l’implantation d’une éolienne varient avec sa taille et coûtent plus ou moins cher selon la nature du sous-sol.
Depuis bien longtemps existaient dans les campagnes des éoliennes utilisées pour faire monter de l’eau pour alimenter une ferme, irriguer un champ… Aujourd’hui, on peut installer une éolienne chez soi, pour produire son électricité. Il faut disposer d’un terrain d’au moins 500 m2 et surtout être situé dans une zone de vent régulier et suffisamment puissant (20 km/h en moyenne annuelle). La puissance moyenne de ces éoliennes est de 5 kW et la hauteur du mat comprise entre 10 et 12 m. Leur durée de vie est de 20 à 30 ans. L’électricité produite peut être utilisée sur place ou envoyée sur le réseau par l’intermédiaire d’un opérateur électrique au choix du propriétaire.
Les réacteurs nucléaires en France ont une puissance moyenne de 1 000 MW. Les parcs éoliens les plus récents ont souvent des éoliennes d’une puissance de 2 MW, c’est-à-dire qu’il faudrait 500 éoliennes pour obtenir la puissance installée d’un réacteur nucléaire. Or un réacteur nucléaire peut tourner à plein régime toute l’année, en dehors de quelques semaines d’arrêt pour la maintenance. Une éolienne ne produit qu’environ un jour sur 3. La région Champagne Ardennes est aujourd’hui la première pour la puissance installée : 870 MW, avec 46 parcs éoliens.
Les éoliennes sont conçues pour résister aux conditions climatiques extrêmes. Elles s’arrêtent automatiquement en cas de vent très violent (supérieur à 90 km/h). Dans les régions susceptibles d’être soumises à des cyclones, tornades… on peut installer des éoliennes de petite taille, conçues pour résister.
L’électricité peut être produite par des éoliennes qui tournent entraînées par le vent. Il faut un vent de
15km/h au minimum pour mettre les pales en rotation. Mais un vent trop violent est dangereux : au-delà de 90 km/h, les éoliennes s’arrêtent automatiquement, pour des raisons de sécurité. De ce fait le nombre de jours de production d’électricité éolienne est limité : les éoliennes ne fonctionnent qu’un jour sur 3 ou 4 en moyenne. Les zones de production idéales sont les zones de vent régulier et constant. C’est pourquoi on s’intéresse aujourd‘hui aux éoliennes en off-shore : en mer, les vents soufflent de façon plus continue.
Les panneaux photovoltaïques transforment l’énergie lumineuse en énergie électrique. Les cellules photovoltaïques ne sont pas assez sensibles pour transformer l’énergie lumineuse de la lune, une énergie faible, en électricité. Du fait de la puissance de l’énergie solaire, même si le ciel est nuageux, cette conversion peut avoir lieu dans la journée.
La plupart des installateurs assurent une garantie de puissance (à 80% de la puissance nominale) de 20 à 25 ans. Ce qui veut dire que la puissance des panneaux diminue à partir de ce moment-là. Leur durée de vie totale serait donc de 30 à 35 ans.
On appelle ferme solaire une centrale de production d’électricité photovoltaïque sur plusieurs hectares. Il s’agit souvent de terres agricoles (d’où le nom de « ferme »), avec des panneaux photovoltaïques installés au sol. Mais ce peut être aussi un ensemble de constructions dédiées spécifiquement à la production d’électricité. Ces fermes se développent en France : l’investissement est fait par des particuliers qui revendent l’électricité à EDF, ou par des entreprises spécialisées dans la production d’électricité. Il existe une très grande ferme près de Narbonne : 95 000 panneaux photovoltaïques sur 23 ha.
Dans le domaine de l’énergie, on appelle biomasse l’ensemble des matières organiques qui peuvent devenir des sources d’énergie. Cette matière peut être combustible : le bois, les déchets végétaux, les farines animales sont brûlés pour fournir de la chaleur et/ou de l’électricité. On peut méthaniser la biomasse, c’est-à-dire laisser se décomposer la matière organique : déchets végétaux, déchets ménagers, qui fournissent ainsi du biogaz. On peut aussi produire du carburant dit carburant vert, à partir de différentes plantes (betterave, colza…). L’énergie biomasse est considérée comme une énergie renouvelable dans la mesure où on utilise des déchets.
La géothermie est l’exploitation de la chaleur de la terre, qui se manifeste dans certaines régions par des geysers ou des éruptions volcaniques. Mais partout, les couches profondes de l’écorce terrestre sont plus chaudes que la surface (+2 à 3°C tous les 100 m en moyenne). Pour utiliser cette chaleur, ressource renouvelable, on peut soit pomper de l’eau chaude dans le sous-sol, soit injecter de l’eau froide qui se réchauffe en grande profondeur. Selon les régions, on obtient de l’eau entre 30 et 150°C : c’est la géothermie basse énergie qui permet de chauffer des habitations. Dans certaines zones géographiques, les conditions de pression et de température permettent de produire de l’électricité. C’est la géothermie haute énergie.
On regroupe sous l’appellation « énergies marines » l’ensemble des énergies de la mer : la marée, les courants et les vagues. On peut inclure également l’énergie éolienne off-shore. Ces énergies, prédictives, constituent une source d’électricité sûre, inépuisable et sans émissions de CO2. En France, une usine marémotrice produit de l’électricité depuis 1966 en utilisant la force de la marée dans l’estuaire de la Rance en Bretagne. Des hydroliennes, qui fonctionnent comme des éoliennes mais sous-marines, sont en construction à Paimpol-Bréhat : des turbines immergées convertissent l’énergie mécanique des courants en énergie électrique. Ces énergies dont le potentiel est important n’ont pas encore atteint leur phase de développement industriel.
Les hydroliennes sont immergées en mer dans des zones identifiées, connues des pêcheurs. Elles ne devraient pas les gêner, sauf peut-être les chalutiers qui pêchent en eau profonde. Par ailleurs, leur implantation dans des zones de fort courant marin fait que ce ne sont pas des zones de baignade. Leur vitesse de rotation n’est pas dangereuse pour les poissons. Les hydroliennes sont un moyen efficace de produire de l’électricité avec très peu d’impact sur l’environnement.
L’énergie des vagues pourrait être exploitée pour produire de l’électricité. La houle en se déplaçant apporte près des côtes de l’énergie collectée au large : c’est une forme de concentration de l’énergie éolienne. La recherche, notamment EDF Energies nouvelles, s’intéresse à cette source d’énergie potentielle mais doit résoudre beaucoup d’obstacles. Ainsi plus les vagues sont fortes, plus l’énergie disponible est importante, mais plus le matériel est soumis à des contraintes importantes. Un pays comme la France qui dispose d’une large façade littorale, pourrait disposer ainsi, d’ici quelques années, d’un potentiel important.
Les usines marémotrices fonctionnent avec la force de la marée : deux fois par jour, les turbines immergées dans un barrage sont entraînées par la marée montante et descendante, produisant ainsi de l’électricité. Il faut pour cela des conditions bien particulières : un marnage important, c’est-à-dire une grande différence de niveau entre la haute et la basse mer et une embouchure de la rivière que l’on puisse barrer pour retenir l’eau à marée haute. C’est le cas du site de l’usine marémotrice de la Rance. Ces conditions géographiques rarement réunies limitent le développement de centrales hydrauliques de ce type dans le monde.
On connait depuis longtemps le gaz naturel, énergie fossile exploitée depuis près d’un siècle. Il s’est formé au cours de longues périodes géologiques dans la roche mère, par l’accumulation de débris animaux et végétaux en grande profondeur. Il a ensuite migré, sous l’effet de la pression, vers des couches perméables poreuses, dite roches réservoirs. Ces gisements de gaz naturel constituent des réserves « conventionnelles ». Des recherches récentes ont mis à jour des gisements de gaz dits « non conventionnels », appelés ainsi parce qu’ils ne sont pas localisés dans des réservoirs classiques. Il s’agit de gaz de charbon, dit aussi grisou, et de gaz de schistes, c’est-à-dire du méthane contenu dans des roches qu’il faut fracturer pour l’extraire. La quantité de gaz par mètre cube de roche est très faible mais ces réserves semblent très abondantes.
Les gisements d’énergie fossile s’épuisent au fur et à mesure de leur exploitation. Les réserves de gaz naturel sont actuellement estimées à 60 ans (pour un rythme de consommation constant). La découverte des gaz de schistes pourrait modifier ces données : les réserves de gaz non conventionnelles seraient 4 fois plus importantes que les réserves traditionnelles et pourraient contribuer pour plus du tiers à l’augmentation de la production mondiale de gaz d’ici 2035. (Rapport de l’AIE-novembre 2010)
Mais l’exploitation de ces gisements par hydro-fracturation inquiète du fait des risques pour la santé et l’environnement : menaces pour les nappes phréatiques, émissions de méthane susceptibles d’accélérer le réchauffement climatique… Le principe de précaution a amené des restrictions aux USA où les gaz de schiste représentent 12 % de la production de gaz. En France, les permis d’exploration accordés ont été suspendus et un moratoire prononcé dans l’attente des résultats des rapports demandés par le gouvernement.
On voit parfois sur les lignes électriques des spirales colorées, placées dans les couloirs de migration des grands oiseaux, pour les alerter. En effet les oiseaux pourraient heurter les lignes et se blesser, voire s’électrocuter si l’envergure de leurs ailes les amenait à toucher deux câbles. On trouve aussi des balises de couleur à proximité des aérodromes, pour mieux visualiser les lignes.
En France, le transport de l’électricité a été confié à RTE, Réseau de transport de l’électricité, une filiale d’EDF. RTE assure le transport de l’électricité, en haute ou très haute tension, ce qui permet de transporter beaucoup d’énergie sur de longues distances. Les lignes électriques partent des sites de production (centrales nucléaires, hydrauliques…) pour aller vers les zones de consommation d’électricité. Le réseau de transport de l’électricité est à la disposition de tous les producteurs d’électricité.
A l’origine, l’électricité était toujours transportée par des lignes aériennes. L’électrification de la France s’est accompagnée de la construction d’un réseau de transport et de distribution de l’électricité, constitué de pylônes et de câbles. Puis, pour des raisons environnementales et esthétiques, on a peu à peu enfoui certaines lignes ou portions de lignes, notamment dans les agglomérations urbaines. Mais la mise en souterrain peut se heurter à des difficultés techniques et représente un surcoût certain. Les nouvelles lignes moyenne et basse tension sont réalisées en souterrain aussi souvent que possible.
Beaucoup d'appareils que nous utilisons restent en veille de façon permanente, notamment l'audiovisuel (15 à 20 appareils par foyer). La règlementation européenne limite la puissance des veilles à 1W, mais elles représentent cependant une consommation de 300 à 500 kWh par foyer et par an (soit le fonctionnement en continu d'un fer à repasser ou d'un aspirateur pendant 6 mois).
Beaucoup d'appareils fonctionnent en réseau (l'ordinateur et l'imprimante, par exemple). Aussi il est conseillé, pour les déconnecter facilement, d'utiliser une multiprise munie d'un interrupteur, qui permet de les éteindre tous à la fois lorsqu'on ne les utilise plus.
La consommation d’électricité dans les pays riches varie avec la population, le climat et les habitudes. Ainsi, les pays scandinaves (Suède, Finlande), où le chauffage électrique est très répandu, consomment plus que ceux du Sud (Grèce, Portugal…). Si on compare la consommation d’électricité par habitant, un Français et un Allemand ont un niveau de consommation voisin (7 kWh/hab/an), un Finnois consomme plus du double (16 kWh/hab/an), un Italien ou un Grec un peu moins (5,6 kWh/hab/an). La moyenne mondiale est de 2,7 kWh/hab/an, avec des écarts très importants entre les pays très gros consommateurs, et les pays où l’électricité est encore un bien rare.
En France, c’est le secteur résidentiel et tertiaire qui consomme le plus d’électricité : 65 % de l’électricité consommée dans le pays. Il s’agit de nos logements, des immeubles de bureaux, des administrations, des hôpitaux, des établissements scolaires, des commerces, des restaurants, des équipements sportifs et de loisirs…
La consommation d’électricité augmente chaque année en France, notamment du fait de notre consommation domestique, tirée par les nouvelles technologies. Les ordinateurs, imprimantes et autres équipements, qui n’existaient pas ou peu il y a 20 ans, représentent aujourd’hui 15 % de notre consommation à la maison.
Les lampes basse consommation ont un énorme avantage : elles convertissent 80 % de l’énergie en lumière, et 20 % seulement en chaleur, tandis que les lampes à incandescence ne transforment que 5 % de l’énergie utilisée en lumière ! Pour un même service rendu (éclairer son bureau ou la table de la cuisine), une lampe basse consommation utilisera de ce fait beaucoup moins d’électricité. On peut réaliser ainsi 75 à 80 % d’économie d’énergie. (source Ademe)
Notre consommation d’électricité est bien sûr variable, en fonction de la météo et de nos activités. Lors d’une journée froide et pluvieuse, nous allons consommer davantage pour nous éclairer et peut-être nous chauffer, tandis que l’été, les jours sont plus longs, nos activités nous emmènent davantage à l’extérieur, notre consommation pour l’éclairage, la TV… sera réduite. Les fins de journée (autour de 19h) correspondent à une consommation accrue, qui décroît ensuite dans la soirée et la nuit, pour augmenter progressivement le matin. Cette variation constante nécessite d’adapter la production d’électricité aux besoins des consommateurs.
L’électrisation est le fait que notre corps reçoive de l’électricité, que ce soit accidentel (on touche un fil électrique dénudé), ou intentionnel (dans le cadre d’un traitement médical). On peut dire que l’électrocution est une électrisation mortelle : la dose d’électricité reçue est trop forte. Ceci peut être la conséquence d’une imprudence (on touche un fil électrique extérieur, tombé à terre à la suite d’une tempête), d’une mauvaise isolation du circuit électrique, d’un appareil défectueux, ou de l’absence de prise de terre.
Le disjoncteur général est un dispositif qui protège l’installation électrique. Il permet de fermer le circuit pour faire circuler les électrons, et l’ouvre automatiquement en cas de courtcircuit (lorsque le fil aller et le fil retour se touchent du fait d’un défaut d’isolation). Le disjoncteur protège ainsi de l’incendie. On peut le couper manuellement lorsqu’on doit faire des travaux sur l’installation. Les disjoncteurs différentiels protègent de l’électrocution : ils interrompent la circulation des électrons s’il y a des fuites de courant à la terre.