Cette tonne d'uranium, c'est ce qu'on appelle l'énergie potentielle. Cette énergie potentielle il va falloir la transformer, soit par un procédé thermodynamique (transformation de chaleur en travail) soit en utilisant la mécanique des fluides, dans son aspect dynamique. Avant que cette énergie potentielle ne devienne de l'électricité, elle va subir un certain nombre de pertes, ce qu'on appelle les pertes de charges. L'électricité produite par rapport à l'énergie potentielle c'est qu'on appelle le rendement, qui est toujours inférieur à 1; le nucléaire dans ce domaine de la thermodynamique est le plus mauvais : 30 %. La raison est assez simple: la fission nucléaire produit une très grande quantité de chaleur qui n'est pas utilisable en tant que telle, elle doit être transportée par de l'eau pressurisée à 150 bars, la température d'ébullition de l'eau à cette pression est de plus de 300 °. Pressuriser de l'eau à plus de 150 bars demande beaucoup d'énergie. L'eau sert aussi à refroidir le réacteur, si la température du réacteur augmente au-delà de certaines limites, il explose, c'est ce qui s'est produit à Three miles islands et à Tchernobyl. Cette vapeur d'eau s'échappe dans l'atmosphère par de grandes cheminées. La consommation d'eau d'une centrale nucléaire est donc très importante ; si la vapeur d'eau est à nouveau refroidie pour être transformée en eau, celle-ci retourne dans le cours d'eau et la température de celui-ci augmente. La solution trouvée par les japonais, est de construire la centrale au plus près de la mer comme Fukushima ( non à une certaine distance car ceci oblige à utiliser des pompes pour remonter l'eau et consommer de l'électricité, ce qui n'est pas du goût des actionnaires de Tepco).
La réaction nucléaire est produite par la fission d'un atome d'uranium. Seul l'uranium 235 est fissile, il représente 0,7 % des ressources d'uranium sur terre. Croire que l'énergie nucléaire par fission de l'U235 est inépuisable, est à nouveau un fantasme. Comme si cela ne suffisait pas, le nucléaire produit des déchets, dont certains, les actinides mineurs, ont une durée de vie de plusieurs centaines de milliers d'années. Ils représentent environ 1% de la masse d'uranium initiale, soit un peu plus d'une tonne par an, pour la France. Pour l'instant ces déchets sont stockés dans des piscines. C'est là qu'apparaît un autre fantasme : le surgénérateur.
La fission produit des neutrons lents. Pour avoir des neutrons rapides et aussi un meilleur rendement , on utilise le sodium liquide à la place de l'eau. Le sodium liquide s'enflamme au contact de l'air et explose au contact de l'eau, pas vraiment sympathique. Mais l'argument utilisé en faveur du surgénérateur est de dire qu'en utilisant des déchets d'uranium, il n'entame pas la ressource et les rend en fin de cycle totalement exempt de radioactivité. Cet argument de non radioactivité en fin de cycle n'a jamais été prouvé, notamment en ce qui concerne les actinides mineurs. Mais nos politiques qui ont les pleins pouvoirs une fois élus, ont décidés d'investir 630 millions d'euros du contribuable français pour une étude d'un nouveau surgénérateur nommé Astrid. L'étude s'est terminée par un fiasco prévisible.
Autre fantasme, au lieu de la fission, la fusion nucléaire. La fusion nucléaire se produit à la surface du soleil, au lieu de casser un atome on fusionne 2 atomes ce qui produit une chaleur considérable (plusieurs millions de degrés). Le problème est d'arriver à la fusion, on cherche depuis les années 50 dans ce domaine. Le but est d'injecter de l'électricité à plusieurs millions d'Ampères et de produire en fin de process beaucoup plus d'électricité que ce que l'on a consommé, le rapport production/consommation d'électricité est appelé Quotient. Pour l'instant on n'a pas dépassé un Quotient de 1,1 pendant quelques millisecondes. Des dizaines de milliards d'euros ont déjà été engloutis dans cette recherche et 20 milliards sont investis en France, à Cadarache, pour un réacteur expérimental, non destiné à produire de l'électricité, sous le nom d'Iter. Il faut tout de même noter que plusieurs pays contribuent au financement dont la Russie et la Chine. Un prix Nobel de physique a déjà prédit l'échec d'Iter, mais les décideurs sont les politiques totalement ignares en la matière.
L'innovation d'Iter porte sur la production d'électricité, c'est le seul procédé en thermodynamique qui envisage un Quotient supérieur à 1. En mécanique des fluides on utilise déjà un procédé où on injecte de l'électricité pour produire de l'électricité, ce sont les Stations de Transfert d'Energie par Pompage (STEP). On produit de l'électricité grâce à la chute de l'eau provenant d'un bassin supérieur puis on remonte l'eau soit en faisant tourner la turbine en sens inverse soit par d'autres turbines dans le même sens. Ce procédé assez simple a un Quotient maximal de 0,85 en raison de ce que j'ai écrit au début de l'article. Mais il demande une quantité d'énergie (d'électricité) très importante que seule les centrales nucléaires peuvent fournir. Il s'agit donc d'une énergie renouvelable (l'exploitation d'une chute d'eau) qui dépend d'une énergie non renouvelable, le nucléaire. On remonte l'eau qui se trouve dans la conduite forcée, le poids de cette eau à remonter est traduit en poids à soulever (=masse de l'eau gravité), c'est le poids total de l'eau multiplié par le sinus de l'angle de la pente. Ainsi si vous avez 10 000 m3 dans la conduite forcée (soit 10 000 tonnes) sur une pente à 6°, cela consiste te à soulever un poids de 10 000 x 0,1= 1 000 tonnes. Si on veut obtenir un Quotient supérieur à 1, il faut donc réduire la consommation pour remonter l'eau, il faut donc une énergie SUPPLÉMENTAIRE à l'électricité.
J'ai développé un système ouvert, où on remonte l'eau par palier (une fois sur deux) en introduisant de l'air sous un plateau pousseur. Un moteur électrique entraine une éolienne à axe vertical qui elle-même entraîne un tube pompe qui envoi l'air sous le plateau pousseur. On a donc deux énergie, celle du moteur électrique et celle du moment de force de l'éolienne. Il faut savoir qu'un couple (deux forces dont la résultante est égale à zéro) ne peut tourner que grâce au moment qui est une grandeur physique. Le moment c'est le rapport entre le rayon et la force qui agit à l'extrémité du rayon. Plus vous éloignez cette force du centre du cercle, plus celle-ci diminue pour faire tourner le couple. Mais plus vous éloignez la force du centre, plus la distance de l'arc de cercle décrit augmente. Cela est vrai sauf dans le cas d'une suite d'engrenages, où la distance parcourue sur la circonférence des pignons reste toujours la même, quelque soit la taille des pignons. Je propose donc de faire une expérience, comme Iter, non pour produire de l'électricité, mais pour voir si on peut atteindre une Quotient minimal de 2 (=seuil de rentabilité). J'évalue le coût de cette expérience à 2 millions d'euros, soit le 1/10 000è de celle d'Iter. Il est évident que dans notre belle démocratie, je suis censuré par tous les médias et les politiques de tous bords qui refusent de parler de cette expérience. Cette attitude est tout à fait normale, car lorsqu'un journaliste ou un politique reçoit une information dont il ne comprend pas le contenu, il va chercher à connaître le pédigrée de celui qui lui a donné l'information. Or, je ne suis pas un scientifique, je fais partie "des gens qui ne sont rien" d'après sa majesté Macron. "Mais qui c'est celui-là ?" "il sort d'où ?" autant de graves questions métaphysiques qui préoccupent nos décideurs et nos communicants.