B. LE REFROIDISSEMENT DES CENTRALES THERMIQUES ET NUCLÉAIRES
Qu'elle soit prélevée en mer ou dans un cours d'eau, voire en nappe souterraine, l'eau est indispensable au fonctionnement des centrales thermiques à flammes et des centrales nucléaires, essentiellement pour assurer le refroidissement de la vapeur dans le condenseur. L'eau y est également nécessaire pour constituer des réserves en vue de réaliser des appoints ou de disposer de stockage de sécurité, pour alimenter les circuits de lutte contre les incendies ou pour permettre le fonctionnement des installations sanitaires destinées aux salariés.
On l'a vu, le refroidissement des centrales thermiques et nucléaires représente entre 50 % et 60 % des prélèvements effectués sur la ressource en eau 98 ( * ) .
1. Un impératif de sécurité des installations
Le circuit de refroidissement sert à condenser la vapeur et à évacuer la chaleur. Il comprend un condenseur, appareil composé de milliers de tubes dans lesquels circule de l'eau froide prélevée dans la rivière ou la mer. Au contact de ces tubes, la vapeur se condense.
Les quantités d'eau prélevées dépendent du type de circuit de refroidissement. Il en existe deux, selon la situation géographique de la centrale : le circuit de refroidissement ouvert, pour les centrales situées en bord de mer ou à proximité d'un cours d'eau à fort débit ; le circuit de refroidissement fermé, pour les centrales situées à proximité d'un cours d'eau à faible débit.
• En circuit ouvert , l'eau est prélevée en quantité importante, de l'ordre de 50 mètres cubes par seconde , puis est rejetée directement au milieu naturel, à une température légèrement plus élevée. Dans ce cas, l'énergie thermique extraite au condenseur est quasi intégralement transférée au milieu aquatique, mer ou rivière 99 ( * ) .
• En circuit fermé , au contraire, l'eau du condenseur est refroidie par des tours de refroidissement, aéroréfrigérantes, où l'échange s'opère non plus avec l'eau de la rivière, mais avec l'air de l'atmosphère. L'énergie thermique extraite des condenseurs est dissipée à 75 % sous la forme de vapeur d'eau. C'est le fameux panache blanc qui s'échappe des grandes tours aéroréfrigérantes. Étant donné que le cycle du circuit de refroidissement fermé se réalimente, le prélèvement en eau est beaucoup moins important, de l'ordre de 2 mètres cubes par seconde , juste assez pour compenser la faible perte des tours de refroidissement par évaporation 100 ( * ) .
2. Une eau empruntée aux milieux mais restituée modifiée
En moyenne annuelle, le volume d'eau nécessaire au fonctionnement du circuit de refroidissement d'une centrale va de 50 millions de mètres cubes, si le refroidissement est assuré par un aéroréfrigérant, à 1 milliard de mètres cubes, si l'eau est rejetée directement dans le milieu naturel, soit entre 6 et 160 litres d'eau prélevés pour produire 1 kilowattheure 101 ( * ) .
Que les centrales soient en fonctionnement ou à l'arrêt, 98 % de cette eau prélevée est restituée à sa source . Elle est toutefois rendue modifiée, notamment en termes de température, ce qui est susceptible de porter atteinte à la biodiversité et aux conditions de vie des espèces, notamment lorsque cela se produit en période d'étiage où l'eau est déjà chaude.
Outre le circuit de refroidissement, une centrale nucléaire utilise, pour fabriquer l'énergie et donc extraire la chaleur puis produire la vapeur, deux autres circuits d'eau indépendants dans le détail desquels on n'entrera pas ici.
* 98 Audition d'EDF - 20 octobre 2015.
* 99 Centrales nucléaires et environnement : Prélèvements d'eau et rejets - EDF - EDP Sciences - Juin 2013.
* 100 Ainsi que pour limiter la concentration des sels dissous et des matières en suspension présents dans l'eau de la rivière, qui pourraient conduire à encrasser les circuits.
* 101 L'utilisation de l'eau dans les centrales nucléaires - Note d'information EDF - Mars 2013.