Peu à peu, le monde prend conscience que l'utilisation de sources d'énergie non renouvelables, telles que le charbon et le gaz naturel, contribue de manière significative à l'aggravation de la catastrophe climatique mondiale. Afin de contribuer à la solution, les nations s'empressent désormais de créer l'infrastructure nécessaire aux sources d'énergie alternatives et renouvelables.
L'un des sujets les plus discutés par les partisans des énergies renouvelables est l'opposition entre l'énergie solaire et l'énergie nucléaire. Ces deux sources d'énergie sont considérées comme propres et sans carbone, et leur infrastructure peut être construite à une échelle suffisamment grande pour fournir de l'énergie à une vaste zone. Les villes de nombreux pays sont alimentées par l'énergie nucléaire, et l'énergie solaire n'est pas loin derrière. Mais quelle est la meilleure source d'énergie ? L'actualité récente concernant l'énergie nucléaire et l'énergie solaire justifie que l'on examine la comparaison entre ces deux sources d'énergie. Découvrez chaque forme d'énergie et comparez ses qualités pour choisir celle qui est la meilleure pour l'environnement et le développement futur.
Contenu :
1. À propos de l'énergie solaire
2. À propos de l'énergie nucléaire
3. L'énergie solaire et l'énergie nucléaire
4.Les perspectives de l'énergie solaire et nucléaire
À propos de l'énergie solaire
L'électricité que nous obtenons du soleil est appelée énergie solaire. L'électricité est créée en convertissant l'énergie solaire. Étant donné que la lumière du soleil est abondante, l'énergie solaire est considérée comme une source d'énergie renouvelable et durable. En réalité, l'énergie solaire est également une énergie "verte" car elle ne contribue pas à la pollution comme le fait l'énergie provenant des combustibles fossiles.
Les dispositifs photovoltaïques, qui convertissent l'énergie solaire en énergie électrique, sont nécessaires pour exploiter l'énergie solaire. Il existe sur le marché plusieurs produits solaires dotés de systèmes intégrés permettant de stocker l'énergie solaire et de l'utiliser pour alimenter le produit en fonction des besoins. Grâce à la construction d'une centrale solaire, l'énergie solaire est actuellement utilisée pour faire fonctionner les maisons, les voitures et les processus industriels.
À propos de l'énergie nucléaire
L'énergie nucléaire est l'énergie tirée du noyau des atomes d'une matière radioactive. L'énergie nucléaire du noyau est libérée par des processus nucléaires pour produire de l'énergie thermique. C'est une meilleure option que l'énergie thermique provenant des combustibles fossiles puisque l'énergie thermique est libérée. L'énergie nucléaire peut également être produite par la fusion nucléaire, la fission nucléaire et la désintégration nucléaire.
De nombreuses personnes s'inquiètent de la mortalité potentielle liée à l'énergie nucléaire. Les données indiquent cependant que l'énergie thermique des combustibles fossiles est plus meurtrière. En revanche, elle diminue la pollution de l'air en réduisant les émissions de gaz dangereux.
L'énergie solaire contre l'énergie nucléaire
1. Temps de traitement global nécessaire
Comparée à une centrale nucléaire, une centrale solaire peut être construite plus rapidement et plus facilement. La lourdeur des réglementations imposées à l'industrie nucléaire et les pressions exercées par de nombreuses parties prenantes, telles que les habitants inquiets des risques que la centrale nucléaire fait peser sur la sécurité publique, sont des raisons importantes qui ralentissent la construction d'une installation nucléaire.
Le monde aurait davantage intérêt à dépenser de l'argent et à construire des centrales solaires tous les neuf mois plutôt que d'attendre la construction d'une seule centrale nucléaire tous les cinq ans, car le problème climatique est urgent. La construction d'une ferme solaire peut prendre entre 3 et 24 mois et l'Australia Institute (TAI) a présenté à la commission royale sur le cycle du combustible nucléaire d'Australie du Sud un rapport sur le temps de construction d'une centrale nucléaire. La moyenne est de 9,4 ans. L'énergie solaire peut également être produite beaucoup plus rapidement que l'énergie nucléaire. L'énergie solaire surpasse l'énergie nucléaire en termes de temps total nécessaire. Ce facteur peut paraître mineur dans une perspective à long terme, mais les industriels en tiennent compte lorsqu'ils décident de la manière de répondre aux besoins énergétiques d'un pays.
2. Coût général de l'installation
Il va de soi que la construction d'une centrale solaire est moins coûteuse que celle d'une centrale nucléaire. Cela s'explique par le nombre relativement faible de composants nécessaires à la construction d'une centrale solaire. En outre, il n'est pas nécessaire de disposer de minerais tels que l'uranium, que l'on ne trouve que dans quelques pays. Une centrale solaire coûtera probablement dix fois moins cher qu'une centrale nucléaire.
L'énergie nucléaire est nettement plus chère que l'énergie solaire. Le coût de l'énergie nivelé (LCOE) pour produire 1 mégawattheure (MWh) d'électricité à partir d'une ferme solaire est de 40 USD, selon un rapport de 2020. Le LCOE des centrales nucléaires, en revanche, est de 155 dollars pour produire la même quantité.
Par rapport à l'énergie solaire, l'énergie nucléaire a des coûts initiaux et continus stupéfiants. La différence entre les coûts de production de l'énergie solaire et de l'énergie nucléaire ne cesse de se réduire au fil du temps. Le coût de l'énergie solaire était de 359 USD/MWh en 2009, selon les mêmes données, mais il a depuis fortement diminué pour atteindre 40 USD/MWh en 2019. Toutefois, au cours de la même période, le prix de l'énergie nucléaire est passé de 123 USD/MWh à 155 USD/MWh.
Par ailleurs, le prix de l'installation de panneaux solaires a considérablement diminué au cours des dix dernières années. Selon une analyse, le coût moyen de l'installation d'un système d'énergie solaire sur le toit est d'environ 883 USD en 2020, contre 4 731 USD en 2010.
3. Production annuelle d'énergie
Le plus souvent, la capacité d'une centrale à produire de l'énergie permet de répondre à la demande. Une centrale nucléaire peut fonctionner en continu et produire globalement plus d'énergie par an. En revanche, une centrale solaire ne peut produire de l'énergie que lorsque le soleil brille, ce qui signifie qu'elle n'est utile et opérationnelle que pendant 30 % de la journée. L'énergie solaire fait naturellement défaut, c'est pourquoi les nations choisissent l'énergie nucléaire même si les centrales solaires sont courantes.
La quantité d'électricité qu'une centrale peut produire pendant qu'elle fonctionne est appelée capacité de production. Une étude a montré que les centrales nucléaires ont un facteur de capacité de 93,5 %, ce qui signifie qu'elles peuvent fonctionner en continu 341 jours par an. Les fermes solaires, en revanche, ont un facteur de capacité de 24,5 % (89 jours sur 365).
Cette distinction s'explique par le fait que les panneaux solaires ne peuvent produire de l'électricité que lorsque le soleil brille. En outre, de nombreux travaux de recherche et de développement sont actuellement menés pour améliorer la capacité des panneaux solaires à capter l'énergie. En outre, la technologie des batteries a considérablement progressé pour stocker plus efficacement l'énergie solaire.
Le "facteur de capacité", c'est-à-dire la mesure dans laquelle une source est proche de produire la quantité maximale d'électricité tout au long de l'année, est le paramètre qui distingue l'énergie solaire de l'énergie nucléaire. Une fois construite, une centrale nucléaire peut fonctionner à pleine capacité jusqu'à ce qu'elle ait besoin d'un nouveau combustible, ce qui peut se produire six à douze mois plus tard. Pendant cette période, l'installation produit également des déchets nucléaires dangereux qui ne sont pas recyclés (nous y reviendrons). Comme l'énergie nucléaire produit généralement autant d'électricité qu'elle le peut tous les jours de l'année, 24 heures sur 24, le facteur de capacité est extrêmement proche de 100 %. L'énergie solaire ne pouvant produire de l'électricité que lorsque le soleil brille, son facteur de capacité est loin d'être aussi élevé. Cela limite son utilisation à la lumière du jour et la fait varier considérablement en fonction de l'ensoleillement de l'emplacement de la ferme solaire tout au long de l'année.
4. La sécurité
Les déchets des réacteurs nucléaires sont nocifs et peuvent laisser échapper des radiations s'ils ne sont pas correctement éliminés. Toute pollution libère des radiations pendant des décennies, voire des siècles. La collecte des déchets toxiques est devenue un obstacle sérieux à la croissance du nucléaire. Pour les personnes qui vivent à proximité d'installations nucléaires, les fusions constituent une préoccupation permanente, qu'elles soient provoquées par une erreur humaine comme l'accident de Tchernobyl ou par une calamité naturelle comme l'incident de Fukushima. Les débris radioactifs de ces catastrophes peuvent également être dispersés loin de leur épicentre.
Les déchets produits par les réacteurs nucléaires au cours de leur fonctionnement normal, à l'exception des catastrophes singulières, sont radioactifs pendant des milliers d'années. En outre, des fuites du site nucléaire sont possibles et peuvent avoir un impact négatif sur la santé des personnes exposées. Même une faible exposition aux radiations peut avoir des effets dévastateurs. Il existe plusieurs symptômes qui provoquent de la fatigue, des nausées, des vomissements et des diarrhées. Les habitants de ces régions qui travaillent ou résident à proximité d'installations nucléaires courent le risque d'ingérer des radiations toxiques.
L'énergie solaire, en revanche, est sûre car elle ne produit aucune substance nocive. L'énergie solaire ne produit pas de déchets radioactifs et ne dégage pas de vapeurs nocives. Elle ne met donc pas en danger la santé des personnes qui se trouvent à proximité des installations.
5. Durabilité
L'énergie solaire est l'une des formes d'énergie les plus respectueuses de l'environnement, car elle peut être produite tant qu'il y a du soleil. Les panneaux durent généralement de 25 à 30 ans, ce qui est une longue durée de vie. Le plus intéressant, c'est que la source d'énergie est gratuite et qu'elle ne rejette aucune toxine dangereuse dans l'environnement.
L'installation de panneaux solaires sur un toit peut vous aider à réduire la dépendance de votre foyer à l'égard des combustibles fossiles et à répondre à vos besoins énergétiques même en cas de panne du réseau, si l'énergie solaire à grande échelle n'est pas accessible dans votre région.
Bien qu'elle ne produise pas de carbone, l'énergie nucléaire est une ressource non renouvelable. Tous les trois ans, l'uranium, la substance qui alimente les réacteurs nucléaires, doit être remplacé, puis éliminé en toute sécurité. L'uranium est une ressource limitée puisqu'il doit être extrait de la Terre.
6. Statut de recyclage
Le recyclage des panneaux solaires est possible. Mais il faut savoir que le problème du recyclage des panneaux solaires n'en est qu'à ses débuts, car les premiers panneaux solaires installés au début du boom solaire commencent seulement à atteindre la fin de leur durée de vie de 25 à 30 ans. De ce fait, nous ne disposons pas d'un système efficace pour les recycler, et encore moins d'un système capable de gérer le recyclage à grande échelle dont nous aurons besoin dans quelques années, lorsque le nombre de panneaux solaires à recycler atteindra plusieurs dizaines de millions.
Le recyclage des panneaux photovoltaïques est une tâche difficile en raison de leur mode de fabrication et des adhésifs et mastics utilisés, qui rendent leur démontage difficile. Cependant, il est tout à fait réalisable et a déjà été effectué. Nous avançons à grands pas, mais pas encore de manière très efficace. Le fait que le verre représente environ 75 % des matériaux triés et qu'il soit relativement simple de le recycler pour en faire de nouveaux objets est un atout considérable !
Le processus de démantèlement d'un parc solaire est simple et direct : il suffit d'enlever les panneaux et c'est parti ! Le terrain n'est pas contaminé et, comme aucune infrastructure ou structure en béton n'a été érigée, il peut être utilisé immédiatement pour d'autres activités, y compris l'agriculture.
En revanche, le combustible nucléaire est difficilement recyclable. Étant donné qu'environ 90 % de l'énergie potentielle du combustible est encore présente, même après cinq ans de fonctionnement dans un réacteur, le combustible nucléaire usagé, également connu sous le nom de déchets radioactifs, PEUT être recyclé pour créer de nouveaux combustibles et sous-produits. Le problème est que de nombreux pays, dont les États-Unis, qui produisent plus de 2 000 tonnes de déchets radioactifs par an, n'essaient même pas de recycler leurs déchets radioactifs. La France est le leader mondial du recyclage du combustible nucléaire, produisant 1 150 tonnes de déchets radioactifs par an tout en traitant commercialement 1 700 tonnes de vieux combustible (4 kilogrammes de déchets radioactifs par citoyen et par an ! Pas du tout. Les déchets radioactifs continuent de s'accumuler dans le monde entier et deviennent un problème. Sur les 400 000 tonnes de combustible usé qui ont été rejetées dans l'atmosphère jusqu'à présent dans le monde entier, 30 % seulement ont été recyclés. Il reste une petite quantité de déchets radioactifs qui ne peuvent pas être recyclés après le recyclage et le retraitement (et qui resteront radioactifs et nocifs pendant des centaines ou des milliers d'années).
Perspectives pour l'énergie solaire et nucléaire
Perspectives de l'énergie solaire :
À l'heure actuelle, les principaux problèmes de la production d'énergie solaire sont la forte influence des facteurs environnementaux et la faible efficacité de la production d'énergie. À l'avenir, la technologie de production d'énergie solaire sera améliorée pour pallier ces insuffisances, et l'amélioration de l'efficacité de la conversion photoélectrique, la réduction des coûts de fabrication, l'amélioration de la fiabilité et de la durabilité, ainsi que la gestion intelligente seront davantage développées.
Selon les projections de l'Agence internationale de l'énergie, l'énergie solaire représentera à l'avenir la majorité de la nouvelle capacité électrique installée dans le monde. D'ici à 2030, la capacité mondiale installée d'énergie solaire devrait augmenter de plus de 700 GW pour atteindre 1,5 térawatt, ce qui indique que la production d'énergie photovoltaïque a de vastes perspectives de développement technologique.
Perspectives pour l'énergie nucléaire :
L'énergie nucléaire est une source d'énergie propre, efficace et durable, et elle est devenue l'une des principales sources d'énergie pour de nombreux pays. À l'heure actuelle, les principaux problèmes liés à la production d'énergie nucléaire sont les risques potentiels en matière de sécurité et l'élimination des déchets nucléaires. Ces problèmes sont étroitement liés à la sécurité de la vie humaine, et ce sont également des sujets brûlants qui ont attiré beaucoup d'attention. De nombreux scientifiques ont commencé à étudier les moyens d'améliorer la sécurité de la production d'énergie nucléaire. À l'avenir, l'orientation du développement de la technologie de l'énergie nucléaire comprend principalement la technologie des réacteurs nucléaires de génération IV, la technologie de gestion des déchets nucléaires, la technologie de fusion nucléaire et la technologie de sécurité. On pense que dans un avenir proche, la sécurité de la production d'énergie nucléaire sera améliorée, que les déchets nucléaires seront traités de manière inoffensive et que l'énergie nucléaire occupera une place plus importante parmi les nombreuses sources d'énergie propres.
Selon les projections de l'Agence internationale de l'énergie atomique, l'énergie nucléaire sera l'une des sources d'électricité qui connaîtra la plus forte croissance dans le monde au cours des 20 prochaines années, la capacité installée de production d'énergie nucléaire faisant plus que doubler. En Europe, l'énergie nucléaire sera la plus grande source d'énergie à faible teneur en carbone et devrait répondre à plus d'un tiers de la demande d'électricité en Europe. La technologie de l'énergie nucléaire a donc un avenir prometteur.
Comme chacun arrive à ses propres conclusions, il n'y a pas de vainqueur clair dans le conflit entre l'énergie solaire et l'énergie nucléaire. Une chose est sûre : les combustibles fossiles sont de loin les plus nocifs pour l'environnement par rapport à l'énergie solaire et nucléaire. Nous devons faire davantage pour nous affranchir de cette dépendance si nous voulons assainir et préserver notre belle planète. L'adoption d'une énergie plus propre sera sans aucun doute avantageuse !
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Référence :
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