Avis de l’Académie des sciences (8 mai 2021) : L’apport de l’énergie nucléaire dans la transition énergétique, aujourd’hui et demain

Texte intégral : https://www.academie-sciences.fr/pdf/rapport/20210614_avis_nucleaire.pdf

Extraits

 1)  La transition énergétique : « La transition énergétique, à mettre en œuvre pour limiter nos émissions de gaz à effet de serre et le réchauffement climatique qui en découle, doit se traduire par :

 - une diminution de notre consommation d’énergie par personne ;

- une réduction de notre dépendance aux combustibles fossiles, en priorité le charbon et le pétrole, et dans un second temps le gaz ;

- une augmentation de la part des sources d’énergie bas-carbone (énergies renouvelables et énergie nucléaire) ; »

 Ces évolutions conduiront inéluctablement à une augmentation importante de la part de l’électricité dans la production et la consommation énergétique, pour atteindre un niveau de l’ordre de 700 à 900 TWh (terawatts-heure) en 2050, presque le double de notre production électrique actuelle. Cette électricité doit être la plus décarbonée possible.

Commentaire : Comme l’Académie des Technologies l‘avait déjà remarqué, et comme on l‘a signalé plusieurs fois sur ce blog, ce niveau de 700 à 900 TW.h confirme que la PPE est bonne à jeter (650 TW.h). Ainsi que tous les scénarios, n’est-ce pas  @RTE qui s’appuient dessus.

2) Les ENR :  « Les énergies renouvelables intermittentes et variables, comme l’éolien et le solaire photovoltaïque, ne peuvent pas, seules, alimenter un réseau électrique de puissance de façon stable et pilotable si leur caractère aléatoire n’est pas compensé. Il faut pour cela disposer de capacités massives de stockage d’énergie et/ou d’unités de production d’énergie électrique de secours pilotables. Le stockage massif d’énergie, autre que celui déjà réalisé au moyen des centrales hydroélectriques de pompage-turbinage, demanderait des capacités que l’on ne voit pas exister dans les décennies qui viennent. La pilotabilité, en absence de ces dernières, ne peut être assurée que par des centrales nucléaires, si l’on exclut les centrales thermiques utilisant les énergies fossiles.

3) Nucléaire et CO2  « Un RNT (Réacteur à Neutrons Thermiques) classique injecte massivement, 24 heures sur 24, au moins pendant quelque 300 jours par an, de l’électricité décarbonée dans le réseau. La production électrique nucléaire est, en effet, de toutes les sources d’énergie électrique, la moins émettrice de gaz à effet de serre (environ 6 grammes d’équivalent de CO2 par kWh produit). »

4) Nucléaire et impacts environnementaux  « Une analyse complète du cycle de vie des systèmes électriques montre que les impacts environnementaux non radioactifs de l’électronucléaire sont le plus souvent bien inférieurs à ceux des autres systèmes. Pour ce qui concerne les impacts radiologiques, ils restent, en situation normale de fonctionnement, très inférieurs à ceux associés à la radioactivité naturelle. En revanche, ceux liés à des accidents nucléaires majeurs ont nécessité l’évacuation de territoires étendus pour éviter des expositions radiologiques hors normes et ont eu de lourdes conséquences sociales et environnementales. Le retour d’expérience de ces accidents a donné lieu à des améliorations successives de la sûreté des réacteurs. Depuis 2011, les réacteurs de type EPR, réacteurs à eau pressurisée (REP) de troisième génération, sont conçus de façon à minimiser la dissémination accidentelle de la radioactivité dans l’environnement, grâce à des dispositions technologiques et réglementaires d’augmentation de la sûreté »

5) Les déchets :  « Les déchets de moyenne et haute activité à vie longue, qui sont les plus délicats à gérer, ont un volume de l’ordre de 1,4 m3/TWh électrique pour le parc français (les volumes totaux de ces déchets depuis le début de l’ère nucléaire sont respectivement de 42 700 m3 et de 4 090 m3). L'inventaire de l'ensemble des déchets du parc nucléaire français est régulièrement tenu à jour par l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra)… Le stockage en couche géologique profonde, dans des conditions de sûreté et de gestion réversible, contrôlées par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), est bien adapté aux déchets à vie longue. Dans ce cadre, la demande de création de Cigéo (Centre industriel de stockage géologique), après vingt ans de recherche par la communauté scientifique nationale, est prête à être déposée auprès du ministère de la Transition écologique pour être examinée par l’ASN »

6) Les RNR (surgénérateurs) : Dès le début du programme, la politique énergétique électronucléaire visait la possibilité d’installer un parc de réacteurs à neutrons rapides (RNR) afin de mieux utiliser les ressources en uranium et prolonger ainsi la production d’électricité électronucléaire…Le modèle de,RNR le plus mature est un réacteur utilisant du sodium liquide comme fluide caloporteur de l’énergie : le RNR-Na. Le retour d’expérience de ces réacteurs est important, notamment en France qui a exploité, Phénix, Superphénix et a conduit pendant 10 ans le projet Astrid préfigurant les RNR de quatrièmen génération (RNR GenIV).

La Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) a récemment repoussé au siècle prochain un déploiement des RNR, conduisant à l’abandon du projet Astrid du CEA. Comme stratégie d’attente, elle a décidé d’aller vers le multirecyclage du plutonium du combustible usé dans les RNT, notamment les réacteurs EPR. Cette stratégie est destinée à maintenir l’expertise de la France en matière de R&D pouraller vers les RNR. Elle peut stabiliser les quantités de combustible usé mais ne conduit pas àl’autonomie énergétique telle que recherchée avec les RNR.

 7) Recommandations :

- conserver la capacité électronucléaire du bouquet énergétique de la France par la prolongation des réacteurs en activité, quand leur fonctionnement est assuré dans des conditions de sûreté optimale, et par la construction de réacteurs de troisième génération, les EPR, dans l’immédiat. Ces derniers reposent sur la meilleure technologie disponible actuellement et offrent les meilleures garanties de sûreté ;

- initier et de soutenir un ambitieux programme de R&D sur le nucléaire du futur afin de préparer l’émergence en France des réacteurs à neutrons rapides (RNR) innovants de quatrième génération (GenIV), qui constituent une solution d’avenir et dont l’étude se poursuit activement à l’étranger ;

- de prendre en compte dans ce programme tous les aspects scientifiques du recyclage du combustible associés aux réacteurs, incluant la gestion des déchets radioactifs ;

-  maintenir des filières de formation permettant d’attirer les meilleurs jeunes talents dans tous les domaines de la physique, la chimie, l’ingénierie et les technologies nucléaires pour développer les compétences nationales au meilleur niveau ;

- informer le public en toute transparence sur les contraintes des diverses sources d’énergie, l’analyse complète de leur cycle de vie et l’apport de l’électronucléaire dans la transition énergétique en cours.

La Chine éveillée ne parle pas forcément américain !

Santé publique, système public !

Intéressante interview dans La Recherche d’octobre 2012 du Ministre de la Santé de la République Populaire de Chine. Le Dr Chen Zhu est un hématologue qui a obtenu son doctorat en France, à l’hôpital Saint-Louis. L’épidémie de Syndrome respiratoire aigu, le SRAS, en 2003, a créé un électrochoc en matière de santé publique. Son premier effet a été une rupture radicale avec les habitudes de dissimulation des problèmes de la bureaucratie communiste, et la mise en place d’un système d’alerte transparent, rapide, efficace. Avec un réseau sentinelle de cinq cents hôpitaux dans tous le pays, l’immense et populeuse Chine est maintenant au meilleur niveau en ce qui concerne la surveillance de maladies épidémiques émergentes. Avec la rapidité des transports et l’accroissement des échanges, c’était une nécessité pour la santé, bien public mondial ; la Chine assume sa part du travail

Lors de la première phase de libéralisation de l’économie, de nombreux paysans et ouvriers d’Etat ont perdu leur assurance maladie- dans les campagnes, 80% de la population n’était plus couverte. Les hôpitaux devaient fonctionner comme des entreprises et équilibrer leurs budgets, ils sont donc devenus inaccessibles à la plus grande partie de la population et la corruption a prospéré. Depuis 2007, une nouvelle politique a été poursuivie, visant à la mise en place d’un système public de santé, notamment financement public des hôpitaux pour remédier aux dérives observées, et d’une assurance maladie publique couvrant les besoins essentiels. Un système plus proche du système français que du système américain !

Les relations scientifiques franco-chinoises

La Chine assume aussi maintenant sa part dans la recherche thérapeutique. En matière de médicament, l’un des grands succès chinois a été la découverte de l’antipaludéen le plus efficace, l’artémisine, isolé à partir de remèdes  traditionnels. La Chine se dote aussi de moyens considérables en matières de biobanques (banques de cellules diverses utiles pour la recherche et éventuellement les thérapies cellulaires), de bioinformatiques, de recherche translationnelle (permettant d’établir des liens solides  entre effet clinique et recherche pharmacologique fondamentale.

Dans la domaine de la médecine et des maladies émergents, l’Institut Pasteur de ShangHai, collaboration entre les Instituts Pasteur et l 'Académie des Sciences de Chine constitue une réalisation remarquable, ainsi que, dans le domaine de l’informatique et de l’automatique, le laboratoire mixte INRIA/Académie des Sciences de Chine (LIAMA) de Pékin.

Près de 30.000 étudiants chinois sont en France. Grâce à l’action d’hommes comme M. Vallat, l’ancien proviseur de Louis-Le-Grand, qui a lancé des filières de recrutement en Chine (et en Inde) pour les classes préparatoires, grâce aussi à des initiatives comme l’Ecole Centrale de Pékin, grâce aux collaborations, notamment avec l’ingénierie d’EDF et d’AREVA dans le domaine du nucléaire, la Chine connaît et apprécie le modèle généraliste et original de formation des ingénieurs à la française.

En matière de science, de technique, de modèle de société, la Chine ne s’inspire pas que des USA. Et la collaboration franco-chinoise a de beaux jours devant elle.

Eric Sartori, (Histoire des Grands Scientifiques Français, tempus 2012)

l’ingénieur « à la française » intéresse l’Asie

Classes Préparatoires et Grandes Ecoles : l’ingénieur « à la française » intéresse l’Asie

L’Asie s’attaque maintenant aux industries de pointe et à l’innovation, et la formation des ingénieurs à la française, appuyée sur la filière des grandes écoles et des classes préparatoires y fait un tabac – foin des business schools ! Ainsi l’Ecole Centrale de Paris  (ECP) a-t-elle créé une structure sœur, l’Ecole Centrale de Pekin (aussi ECP…) dans la plus grande université de la capitale chinoise. Le cursus s y déroule en cinq ans, une année de formation linguistique, deux années de  préparatoire, trois années de formation. La remise de diplôme de la première promotion a eu lieu le 7 janvier 2012, dans le cadre prestigieux du Palais du Peuple de la place TiananMen et, en présence du ministre chinois de l’industrie. Autre exemple prestigieux, l’Ecole Polytechnique qui, lors de sa formation a inspiré West Point et des écoles de génie civil en Espagne, en Russie, en Amérique Latine, accueille chaque année 20 % d’étudiants étrangers, qui passe le concours dans 13 centres d’examens répartis dans le monde : Maroc, Vietnam, Brésil, Tunisie, Chine, Roumanie, Russie, Chili, Espagne... C’est une bonne nouvelle pour la France, un atout pour son industrie, sa recherche, son rayonnement… à condition qu’en France même, on redonne aux carrières scientifiques  la rémunération et la considération qu’elles méritent et sans lesquelles la  volonté proclamée de réindustrialisation ne sera au mieux qu’un vœu pieux, au pire une hypocrisie.

Les classes préparatoires comme modèle

Les classes préparatoires, support essentiel des Grandes Ecoles s’internationalisent aussi. Le proviseur du lycée Louis Le Grand, Joel Vallat, est persuadé que notre modèle a des atouts, et peut, et doit, être exporté : « Vous ne pouvez pas imaginer à quel point l'image de l'ingénieur français reste prestigieuse. C'est Airbus, Areva, le TGV... L'ingénieur français a, en outre, une particularité : une formation généraliste là où les autres sont spécialisés. Nous devons cesser de nous autoflageller. Notre modèle a des atouts, il faut l'exporter, et surtout être convaincu que la présence d'élèves étrangers dans nos lycées contribue au dynamisme de notre pays » (Challenge, 17 jan 2008). Depuis plusieurs années, il agit maintenant en véritable ambassadeur de la formation scientifique française. Ainsi, Louis Le Grand, en association avec les Mines a créé une filière scientifique à Pondichéry dans laquelle  le lycée parisien apporte son expertise en matière de création filière scientifique d'excellence, collabore à la définition des programmes de mathématiques et physique, à l'élaboration des tests de sélection et à la sélection des élèves. Un projet analogue est en cours des Emirats Arabe Unis, un autre fonctionne déjà au Vietnam 

Autre effort remarquable, depuis environ dix ans, certains lycées à classes préparatoires ont organisé un test commun de mathématiques qui permet d’évaluer le niveau des candidats étrangers sans tenir compte de la langue. Chaque année, par exemple, environ quatre cent  étudiants chinois passent ce test, une cinquantaine sont retenus. Acceptés en classe préparatoire en France, ils sont répartis dans les lycées les plus prestigieux et suivent la scolarité normale après une formation accélérée en Français ; M. Vallat aime à rappeler qu’une étudiante de Shangaï  s’est retrouvée première lors du premier devoir de maths dans sa nouvelle classe. Louis Le Grand, l’un des plus avancé dans cette voie accueille un pourcentage significatif (>10%) d’élèves étrangers, venant de Chine, du Maghreb, d’ Amérique du Sud, d’Europe de l'Est, essentiellement dans les filières scientifiques pour des raisons de maîtrise de la langue.

L’ouverture sociale

Cet effort d’internationalisation de la filière française de formation scientifique est un atout immense, il n’est pas en contradiction, mais, au contraire, vient en complément des efforts d’ouverture sociale. La proportion de boursiers dans les classes préparatoires, après avoir baissé dans les années 90 (14% en 1998) est en train de remonter (26% en moyenne, 35% à Louis Le Grand). C’est le résultat d’une politique volontariste, qui ne permet certes pas de compenser totalement l’injustice sociale de l’enseignement primaire et secondaire, mais qui permet aux classes préparatoires et Grandes Ecoles de continuer à être les meilleurs instruments de l’ « élitisme républicain ». Ainsi Louis Le Grand a-t-il créé au niveau lycée une classe technique (STI2D : sciences et techniques de l’industrie et du développement durable) – et il faut encore rappeler que les Universités, avec les Instituts Universitaires de Technologie, parfois remis en cause, ont su créer une vraie filière d’excellence pour les techniciens. Le lycée Henri IV, dans le domaine des prépas littéraires, où la culture générale joue un rôle plus important, a vraiment innové en instituant une classe de propédeutique, qui permet aux meilleurs élèves venant de quartiers défavorisés de bénéficier d’une année supplémentaire pour acquérir la culture générale que d’autres plus privilégiés ont reçu par leur milieu. C’est là une solution bien plus juste, intelligente et respectueuse que la décision du directeur de Sciences Po Paris de supprimer l’épreuve de culture générale, idée finalement assez méprisante envers les classes sociales défavorisées.

Formation et carrière des docteurs en France : une exception malheureuse

Formation et carrière des docteurs en France : une exception malheureuse

Le CAS (centre d’analyse stratégique) a publié en 2010 une note intitulée  « les difficultés d’insertion des docteurs : les raisons d’une exception française » dans lequel il pointe deux malheureuses originalités françaises :

-  le taux de chômage  trois ans après la thèse des docteurs varie entre 10 et 11%, ce qui est plus élevé que le taux de chômage après un master (7%)

- Ce taux de chômage est trois fois supérieur à la moyenne des pays de l’OCDE

Rappelons que le doctorat s’obtient 8 à 9 ans après le bac, dont 3 ans de thèses.  L’enquête se situe trois ans après le doctorat, les auteurs considérant visiblement qu’il faut encore un ou deux stages post-doctoral, dans un autre laboratoire que celui où la thèse a été accomplie, pour pouvoir enfin trouver un travail, dans le public ou le privé.

Pour la future société de la connaissance et de l’innovation que les différents gouvernements ont prétendu construire, c’est donc plutôt mal parti !

Trop de docteurs ou pas assez de recherche ?

La note du CAS affirme que l‘exception française, le chômage des docteurs n’est pas lié à une « surproduction » de diplômés. C’est peut-être aller un peu vite en besogne ; de fait la France forme peut-être moins de docteurs qu’il ne lui en faudrait pour rester ou redevenir une nation majeure dans l’économie de la connaissance… mais peut-être trop quant à sa situation actuelle.

Le système français produit environ 100 000 diplômés de niveau master et doctorat par an, 64% de DEA et DESS, 26 % d’ingénieurs et 10 % de docteurs.  Avec 7.1 chercheurs pour 1000 actifs, la France se place devant l’Allemagne (6.7%) ou le Royaume-Uni (5.5%o) mais derrière les États-Unis (8.6 %), le Japon (10.2 %) ou la Suède (10.6 %). En fait nous retrouvons là le problème majeur du sous-investissement en recherche du secteur privé en France. En France, le pourcentage des dépenses de recherche et de développement dans le PIB est de 2.1 %, très en retrait sur l’objectif de Lisbonne. La part du public (0.76% du PIB) est dans la moyenne de l’OCDE, celle du privé est plus basse (1.3% contre 1.9 aux USA et 1.7 en Allemagne, 2.5 en Suède et au Japon par exemple).  La France manque en particulier de « jeunes pousses » ayant poussé, de  PME ayant une activité de R et D importante dans des secteurs d’avenir.

Le problème en France est plus celui de la répartition de ces chercheurs entre les secteurs public et privé. Avec 51 % de chercheurs en entreprise et 47% dans le secteur public, la France se place loin  derrière les États-Unis (80 % ) de chercheurs en entreprise), la Suède (60 %), l’Allemagne (58 %) ou le Royaume-Uni (57%).

 1) Pour l’emploi des docteurs, la première mesure est donc l’encouragement à la recherche et à l’innovation dans le secteur privé. Cela passe par une réforme du financement du capital risque et de l’amorçage, un small business act à la française, le renforcement des pôles de compétitivité, une réorientation du crédit impôt - recherche pour inciter davantage à la créations d’emploi, notamment dans les PME et moins favoriser les rentes de situations des grands groupes. Quant au secteur public, il faut évidemment au moins maintenir son importance et veiller au remplacement des générations qui ont accompagné la montée en puissance des grands organismes de recherche (CNRS, CEA, INSERM…) et arrêter les rivalités stériles entre organismes de recherche et universités.

Politique de formation : les propositions du CAS

L’étude du CAS pointe des différences importantes entre les disciplines ; économie, droit et management / mécaniques, électroniques, informatiques et  science de l’ingénieur ont des taux de chômage plutôt inférieurs à la moyenne ; mathématiques et physiques : sciences de la vie et de la terre sont dans la moyenne ; chimie (16%), lettres et sciences humaines (12%) connaissent des difficultés d’insertion supérieures. Pour le CAS, il peut donc exister des inadaptations sectorielles.

Ajoutons une réalité passée pudiquement sous silence ; il arrivait que des laboratoires d’accueil et les formations doctorales soient assez indifférents au futur professionnel de leurs doctorants, l’essentiel pour eux étant de bénéficier de « bras » pour faire tourner leurs laboratoires. Les propositions du CAS sont donc pertinentes et bienvenues :

 2) Améliorer l’information des établissements et des étudiants, notamment en associant davantage les acteurs privés à la production de données régulières, par disciplines, sur les besoins de recrutements et sur l’insertion professionnelle des docteurs

3) Réaffirmer le rôle central des Pôles de recherche et d’enseignement supérieur (PRES) dans la coordination et la régulation de l’offre de formation doctorale

4) Associer davantage les grandes écoles aux formations doctorales, pour permettre à davantage d’ingénieurs de préparer un doctorat

5) Améliorer la proportion de thèses financées, notamment par les entreprises : d’une part, en fixant un objectif aux universités dans le cadre de leur contractualisation avec l’État ; d’autre part, en imaginant un dispositif permettant à une entreprise de financer une thèse en contrepartie d’un engagement du doctorant à demeurer quelques années dans l’entreprise après son embauche

Je suis plus réservé sur cette dernière mesure ; à tout le moins, l’engagement devrait être réciproque, l’entreprise s’engageant alors à proposer un poste au thésard  en formation ; mais tout ce qui peut contribuer à rapprocher entreprises, université et organisme de recherche est le bienvenu.

L’effort en vaut-il la peine ?

Faire une thèse suppose plus de trois ans d’un vrai travail, rémunéré par des bourses se situant en général entre 1100 et 1600 euros par mois ; un effort assez important a été fait dans les dernières années  pour les  réévaluer. Pour pouvoir trouver un poste dans le privé ou dans le public, le doctorat doit maintenant être assez souvent complètè par une expérience post-doctorale, qui peut aller jusqu’à trois ans. C’est excessif et justement dû à la situation désastreuse de l’emploi scientifique en France. Ajoutons que les concours d’entrée à l’Université ou dans les grands organismes de recherche sont encore trop biaisés par des formes de favoritisme et de toute façon délirants en terme de candidats par postes – au CNRS, 50 doctorants pour un poste, c’est arrivé ! Un maître de recherche débutant  à l’Université pourra gagner environ 1800 euros –salaire net , un chargé de recherche débutant dans un grand organisme sera peut-être un peu mieux payé; mais le salaire peut donc être moindre que  la rémunération d’un post-doc à l’étranger (de l’ordre de 30.000 euros par ans en Angleterre) ! Quant aux ingénieurs qui ont fait une thèse, il arrive assez souvent qu’au début, leur salaire soit moindre que celui de leurs camarades entrés dans l’industrie sans thèse ; mais les perspectives de carrière sont souvent ensuite supérieures.

Donc, pour faire une thèse, il vaut mieux être vraiment motivé pour faire de la recherche, surtout compte-tenu des difficultés d’insertion que pointe la note du CAF. Il y a là une spirale inquiétante pour l’avenir scientifique de la France, car, du coup, sauf motivation extraordinaire, les meilleurs éléments se détournent de la recherche, comme les ingénieurs  se détournent de l’industrie… la finance et les banques, c’est nettement mieux !

_ 6) d’où l’importance de la dernière proposition du CAS : reconnaître le doctorat dans les conventions collectives, notamment les grilles salariales. Notons simplement qu’elle est en rupture avec la politique dominante qui consiste au contraire à démanteler les conventions collectives et le statut de cadre…

Diffuser la culture de la recherche et de l’innovation

Le doctorat est une formation à la recherche, mais aussi une formation par la recherche. C’est une formation indispensable à quiconque prétend comprendre notre société et y exercer des responsabilités. Les docteurs sont les mieux placés pour diffuser dans les entreprises et dans l’Etat la culture de la recherche et de l’innovation, essentielle à l’économie de la connaissance. Le doctorat ne devrait pas être vu comme une voie ne menant qu’à la recherche, mais comme une formation indispensable pour diriger des entreprises capables d’affronter l’a venir. De même, les décideurs publics doivent apprendre à travailler davantage avec le monde scientifique et universitaire, comme cela se pratique dans d’autres pays.

Le manque de formation scientifique à un bon niveau d’une grande partie des élites dirigeantes constitue un inconvénient majeur pour  l’avenir de la France. Depuis des années, les organisations de doctorants, notamment l’Andes (Association nationale des docteurs) demandent en vain que le dispositif de formation des cadres de haut niveau de la fonction publique, soit ouvert aux docteurs aux divers stades de leur carrière professionnelle. Un bon exemple de réforme symbolique et utile serait d’imposer à l’ENA de recruter au moins un tiers de titulaires d’une thèse dans chaque promotion