Impact sur la ressource en eau Chapitre 8
Comme les centrales thermiques, les centrales nucléaires nécessitent un accès à une source d’eau extérieure pour leur fonctionnement. En effet, l’eau froide contribue au refroidissement de la vapeur (générée par le réacteur) suite à son passage dans la turbine. L’eau provenant de la source froide externe circule dans le circuit tertiaire, tandis que l’eau condensée fait partie du circuit secondaire. Elles ne rentrent ainsi pas en contact.
Suivant qu’une centrale nucléaire est construite en bord de mer ou à proximité d’une rivière, sa configuration et ses infrastructures de refroidissement seront en partie différentes. On dit qu’elle est en circuit ouvert ou fermé.
Bien que les besoins en eau pour l’ensemble des centrales nucléaires du parc français soient très élevés, les quantités consommées sont en revanche très faibles.
Une centrale nucléaire est équipée de trois circuits distincts. Le circuit primaire est celui au contact direct du cœur du réacteur. C’est là que l’eau est chauffée à 320°C (dans les réacteurs à eau légère) grâce à la fission nucléaire du combustible. Ce circuit est fermé pour garder les conditions de pression et de température adéquates.
Cette eau va interagir avec l’eau d’un deuxième circuit fermé : le secondaire. L’eau très chaude du primaire chauffe l’eau du circuit secondaire au niveau du générateur de vapeur. De la vapeur est générée et est ensuite envoyée à la turbine qui tourne, ce qui permet de créer de l’électricité grâce à l’alternateur.
En sortie de turbine, la vapeur est refroidie par un dernier circuit, dit tertiaire ou de refroidissement. L’eau qui y circule permet de refroidir la vapeur et de la condenser afin qu’elle retourne vers le générateur de vapeur sous forme liquide. Dans le cas où l’eau, prélevée d’une source extérieure, est immédiatement relâchée, le circuit de refroidissement est qualifié « d’ouvert ». Dans le cas contraire, le circuit est « fermé » et une tour aéroréfrigérante contribue au refroidissement.
Sur les 57 réacteurs du parc nucléaire français, 27 sont en circuit ouvert, dont 15 en bord de mer et 12 le long d’un fleuve. Les 30 autres sont en circuit fermé.
Suivant la configuration du circuit tertiaire, l’interaction avec la ressource en eau n’est pas la même. Les circuits ouverts nécessitent des quantités d’eau très importantes mais elle est intégralement relâchée. La consommation d’eau est alors quasiment nulle. En outre, la température de l’eau en sortie est légèrement supérieure qu’à son prélèvement.
Les centrales nucléaires en circuit fermé, elles, requièrent beaucoup moins d’eau (jusqu’à 100 fois moins) grâce aux tours aéroréfrigérantes qui contribuent au refroidissement grâce à l’air. L’eau circule continument dans ce circuit fermé, elle est ainsi comptabilisée comme consommée. Ces centrales sont en général implantées à proximité de cours d’eau à plus faible débit.
En 2022 et 2023, 97% de l’eau prélevée a été restituée au milieu d’origine. Par ailleurs, la consommation moyenne annuelle d’une centrale nucléaire représente 1% du débit du cours d’eau où elle est installée. ■
Notes et références
Le nucléaire et l'environnement
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