Le blog de doc zaius

12 Avril 2013

Vous avez aimé les réacteurs nucléaires et admiré leurs prestations notamment à Tchernobyl et Fukushima, et à ces occasions vous avez pu apprécier le sérieux apporté à la conception et à l’exploitation de ces magnifiques réalisations.

Vous serez alors comblés par le spectacle que nous promet la prochaine version conçue par le Docteur Folamour, il s’agit du réacteur Flexblue.

Rappelons d’abord que, malgré les mouvements d’opinion exigeant la sortie du nucléaire, les objectifs de développement de la filière sont confortés et donc que les travaux continuent pendant la crise.

En France, ITER, ASTRID, EPR, se portent bien , merci.

Le fournisseur avisé d’électricité doit avoir un catalogue complet pour être en mesure de s’imposer sur le marché mondial.

Pour les pays développés, qui disposent d’une infrastructure de distribution électrique très complète, la solution choisie ( à tort ou à raison) est celle des grosses centrales équipées de réacteurs de 1 500 MWe du type de l’EPR.

Cette solution ne convient pas pour équiper des pays dépourvus d’infrastructure électrique. Il faut alors proposer des petites unités ( 50 à 250 MWe) pour alimenter des réseaux locaux.

Ce projet de dissémination de petites unités nucléaires dans des zones à stabilité politique précaire et souvent en proie à des conflits locaux, a bien sûr soulevé le problème de la sécurité. La vulnérabilité des petites installations terrestres à des attaques terroristes est un obstacle à leur implantation, et peut-être contraire à l’esprit de lutte contre la dissémination de la technologie nucléaire..

Pour tourner la difficulté, le Docteur Folamour a proposé tout simplement d’installer ces réacteurs au fond de la mer !

C’est le projet Flexblue de la DCNS.

Il s’agit en gros de placer le réacteur dans une sorte de sous-marin sans équipage, et de déposer la chose sur des fonds de 50 à 100 mètres de profondeur, à peu de distance de la côte à alimenter.

L’étude est quasiment terminée. Il reste maintenant à évaluer la validité du concept par rapport aux risques de sécurité.

Pour cette phase, essentielle dans le contexte actuel, on aurait pu penser que l’industriel aurait fait appel à ses meilleurs ingénieurs. En fait c’est un stagiaire qui est recruté !

On trouvera ci-après un extrait de l’annonce pour le recrutement de la personne qui travaillera sur le problème:

«　Stage Performances de sûreté d'un réacteur immergé à sûreté passive (Flexblue) (1 poste)

Employeur : DCNS

…L’architecture préliminaire des systèmes ayant été définie, il s’agit désormais de valider et de quantifier les performances de ces systèmes, afin de s’assurer du respect des exigences de sureté.

Le/la stagiaire simulera des scénarios accidentels du réacteur Flexblue en s'appuyant sur des codes thermo hydrauliques de type CATHARE (et neutroniques si besoin). Les scénarios d'intérêt seront à déterminer en début de stage : par exemple accidents de perte de réfrigérant primaire (APRP), rupture de tuyauterie vapeur (RTV) et station blackout.

Le stagiaire évaluera les performances de sûreté de Flexblue dans ces scénarios, notamment à travers diverses études de sensibilité sur certains paramètres physiques et émettra des recommandations aux concepteurs du réacteur. On comparera ces performances avec celles des réacteurs terrestres.

Le/la stagiaire travaillera avec l'équipe conception du réacteur Flexblue, les équipes de dimensionnement et de fabrication des composants nucléaires DCNS et les spécialistes de codes de calcul…..　»　.

Bien sûr, on n’imagine pas que le stagiaire sera laissé seul en face d’un problème aussi primordial, mais on aurait quand même préféré un ingénieur sénior confirmé, et mieux encore une équipe pluridisciplinaire.

Quant à évaluer la sureté d’une telle installation sous-marine par rapport aux risques de sabotages terroristes, le Docteur Folamour ignore probablement qu’il est plus facile d’aller poser une mine magnétique sur une cible fixe aux profondeurs envisagées que de s’attaquer en terrain découvert à une installation terrestre qui peut être bunkerisée et gardée.

D’autre part, en l’absence de personnel permanent dans la centrale sous-marine, toute intervention de première urgence est impossible et c’est l’accident de niveau 7 assuré, avec les conséquences sur l’environnement que l’on peut aisément imaginer.

Décidément les leçons de Fukushima n’ont pas été comprises, le déni du risque reste ancré dans les esprits.

Il nous reste à espérer que les réductions budgétaires viendront à bout de ce projet démentiel.

Et de quelques autres du même tonneau.

8 Avril 2013

Le 1^er Avril est désormais suffisamment loin pour pouvoir enfin parler de choses sérieuses avec quelque crédibilité.

On sait que, dès ses origines, la religion du pétrole s’est trouvée scindée en deux courants de pensée fondés sur des genèses différentes.

L’un, devenu très largement majoritaire, fonde la genèse du pétrole sur le processus d’enfouissement et de décomposition lente de matières organiques, sur des durées géologiques qui se mesurent en millions d’années. Ce processus conduit à un «　stock　» par définition limité, et donc fait du pétrole un produit dont les réserves sont finies.

L’autre, minoritaire pour ne pas dire confidentiel, et considéré comme hérétique, soutient une genèse différente et complémentaire faisant appel à un processus métamorphique naissant à grande profondeur dans le manteau terrestre, par réaction entre éléments exclusivement minéraux. Ce processus serait continu et donc conduirait à des stocks de produit illimités.

Les adeptes de la seconde théorie sont une poignée de chercheurs plus ou moins indépendants, largement discrédités par le courant majoritaire. Ils s’appuient sur les travaux de recherche géologique poursuivis dans le monde entier dans des buts d’approfondissement des connaissances de l’évolution de la croute terrestre et de la diagénèse. Ces travaux explorent notamment le comportement de la matière dans les conditions de haute pression et de haute température qui règnent dans les profondeurs de la terre. Ils ont conduit entre autres à des résultats encourageants concernant la possible formation d’hydrocarbures à partir de roches carbonatées, et donc donné quelque crédit à la théorie hérétique.

La validité d’une théorie s’appuie sur sa capacité à expliquer les phénomènes de son domaine d’application, et à prévoir des phénomènes nouveaux vérifiés ensuite par l’expérimentation.

En l’occurrence, pour prouver l’existence du pétrole abiotique, il faut se donner les moyens scientifiques et technologiques de l’identifier par rapport au pétrole biotique.

Ces moyens existent.

Le pétrole «　conventionnel　» (biotique) contient de nombreux composants, que l’on peut regrouper en quatre familles:

- Les composants de base, construits à partir des corps simples Carbone, Hydrogène, Soufre, Oxygène, Azote.

Ces composants de base sont en proportions variées qui dépendent du kérogène initial et des conditions de transformation de ce kérogène en pétrole. Le kérogène dépendant lui-même de la matière organique origine et de ses conditions d’évolution:

Résines, Asphaltènes, Hydrocarbures aromatiques et paraffiniques, etc...

Ainsi chaque pétrole possède sa propre histoire, différente des autres pétroles issus de couches sédimentaires différentes.

Il est possible, par l’analyse des composants de base, de déterminer l’origine d’un échantillon.

- Des composants reflétant la radioactivité du milieu dans lequel s’est formé le pétrole.

- Des composants minéraux autres que C, H, O, S et N, issus de la matière organique initiale.

- Des fossiles moléculaires, véritables archéosquelettes des molécules organiques présentes à l’origine de la formation des kérogènes.

Lorsque les molécules organiques se dégradent, certaines chaînes moléculaires se conservent et se retrouvent dans le kérogène et ensuite dans le pétrole, constituant une signature de l’origine du produit.

(Le lecteur curieux ou sceptique pourra consulter la thèse de Sylvain Bernard,

«　 Préservation de fossiles organiques au cours de la diagénèse et du métamorphisme　»

Soutenue en 2008 à l’Université Denis Diderot, paris VII.

Ou celle de Bertrand Chappe,

«　 Fossiles moléculaires d’archéobactéries　», de 1982 ).

Ces fossiles moléculaires, qui peuvent être présents dans le pétrole biotique (mais pas nécessairement), sont en principe absents des pétroles abiotiques.

Il «　suffit　» donc de réaliser une analyse fine d’un échantillon de brut pour déterminer sa provenance et donc pour identifier un éventuel intrus abiotique.

La polémique médiatique autour de l’origine possiblement abiotique d’une partie du pétrole peut donc s’appuyer sur des outils scientifiques permettant d’atteindre en quelque sorte l’ADN du produit et donc son origine sans ambigüité.

A condition bien sûr qu’il n’y ait pas eu de mélange entre les deux produits…

1^er Avril 2013

Il n’était pas possible de laisser passer le 1^er Avril sans évoquer un sujet plus distrayant que les arcanes de la transition énergétique.

Quoique, comme nous le verrons ensuite, ce sujet nous y ramène malgré nous, mais n’anticipons pas.

Tout le monde ( enfin presque) a gardé en tête l’affaire du Coelacanthe, qui un temps a partagé la communauté scientifique entre croyants et incroyants, les premiers subissant les quolibets des seconds, autoproclamés détenteurs de la vérité.

Jusqu’au jour où un scientifique s’est avisé de quitter son laboratoire pour aller un peu sur le port interroger les pêcheurs. Il découvrit alors que le poisson mythique que l’on croyait disparu depuis des millions d’années, est en fait une espèce bien vivante comme vous et moi, commune dans son biotope.

Le sujet dont je voudrais vous entretenir aujourd’hui s’apparente à l’affaire du poisson qui s’obstine à exister malgré les condamnations des savants docteurs.

Il s’agit du pétrole abiotique.

La polémique est connue, peut-être pourrait-on en rappeler brièvement les éléments:

La théorie officielle de la formation du pétrole, élevée à la hauteur d’un dogme, attribue l’origine de ces hydrocarbures à la décomposition de matières organiques enfouies dans des couches sédimentaires il y a des millions d’années.

En face de cette théorie bétonnée il existe, depuis fort longtemps, une autre théorie selon laquelle le pétrole serait dû, au moins en partie, à des phénomènes métamorphiques affectant les roches à très grande profondeur, donc très fortes pressions et températures. Les hydrocarbures ainsi formés remonteraient ensuite vers la surface par des failles affectant la croute terrestre.

On comprend aisément l’enjeu. Si cette théorie schismatique rencontrait une confirmation, alors il n’y aurait plus de limite à la production du pétrole, avec les conséquences que l’on imagine aisément.

Comme toute théorie, celle-ci ne peut recevoir de considération que si elle subit l’épreuve de la vérification expérimentale.

Et, en premier lieu, il est donc nécessaire d’établir la validité des principes de base qui la fondent.

Ces principes s’énoncent clairement: Dans des conditions de très fortes pressions et très hautes températures, et avec l’intervention de catalyseurs appropriés, il est possible d’obtenir des hydrocarbures à partir de composés minéraux donneurs potentiels de Carbone et d’Hydrogène.

Le Carbone pouvant être issu de Carbonates, et l’Hydrogène fourni par l’eau contenue dans la roche.

Ceci doit être démontré avant de commencer à prendre la théorie en considération.

L’expérimentation n’est pas à la portée du premier bricoleur venu. Les phénomènes en question sont censés se produire à des températures de 600 à 1 500 °C et des pressions de 20 à 70 KBar ( La pression atmosphérique est de 1 Bar).

Heureusement les scientifiques sont pleins de ressources. L’études des réactions dans les conditions de hautes pressions et de hautes températures intéresse de nombreux domaines de la Science et de la Technologie (Recherche fondamentale, métallurgie, pétrologie, comportement des poudres, étude des origines de la vie, géomorphologie, étude des états extrêmes de la matière, etc…).

Un dispositif permettant ce genre d’études a été mis au point dès 1958 au NBS ( Aujourd’hui National Institute of Standards and Technology) aux Etats-Unis.

Il s’agit du DAC ( Diamond Anvil Chamber, ou Cellule à enclume de diamant) couramment utilisé aujourd’hui pour le genre d’études citées.

L’appareil permet d’atteindre des pressions jusqu’à 360 GPa et des températures jusqu’à 4700 °C.

360 GigaPascal représentent 3,6 millions de fois la pression atmosphérique !

Le principe en est simple:

L’échantillon à torturer est placé entre deux diamants convenablement taillés en pointes, le tout serré dans un étau. La complexité réside dans la réalisation pratique. L’avantage des enclumes en diamant tient à la transparence du matériau qui permet des mesures optiques ( diffraction des RX, spectroscopie). L’inconvénient est évidemment la petite taille des échantillons.

On trouvera une bonne description d’un DAC sur le site de l’Université d’Oxford, Département des Sciences de la Terre, pétrologie expérimentale.

Selon les spécialistes ( les officiels, pas les hérétiques) des hydrocarbures abiotiques ne pourraient se former que dans l’Asthénosphère, à des profondeurs de l’ordre de 200 km, où l’on trouve les conditions requises par la théorie (l’officielle), 600 à 1500 °C et 20 à 70 Kbar.

Comme il n’est pas question d’aller creuser aussi loin, la seule façon d’expérimenter, c’est la cellule à enclume de diamant.

Divers essais ont été réalisés à partir des composants de base CaCO3, H2O et Fe3O4, qui on permis d’obtenir des composés CnHn+2, ou directement CH4.

Les expériences ont été menées avec la cellule à enclume de diamant, et (par d’autres labos) avec la chambre à haute pression CONAC qui permet de travailler sur des échantillons plus importants.

L’analyse des produits de réaction a été réalisée par spectroscopie Raman, chromatographie en phase gazeuse, etc...

Ces résultats apportent la preuve que des hydrocarbures peuvent se former dans le manteau terrestre à partir de composés minéraux présents en abondance dans le milieu.

Reste maintenant à expliquer la migration de cette substance jusqu’au niveau de la croute terrestre.

Mais ce premier résultat acquis justifie un approfondissement du sujet, qui ne peut plus être remisé dans le placard à hoaxes.

Le lecteur, que cette parution un 1^er Avril n’aura pas rebuté, n’aura aucun mal à trouver de nombreuses sources d’informations (ou de déformation) sur la toile.

26 Mars 2013

Le débat National sur la transition énergétique est donc lancé.

Tout le monde peut y participer, tout au moins donner son avis, étant entendu qu’aucun référendum n’est prévu pour ratifier une éventuelle décision populaire.

Un site internet servira de «　dazibao　» , avec la même efficacité démocratique que jadis chez nos amis de l’Empire du milieu.

En quelque sorte un défouloir cathartique se revendiquant de la démarche démocratique, sans préciser que la démocratie dont on parle n’est pas le gouvernement par le peuple, mais l’art de gouverner le peuple, ce qui n’est pas tout à fait la même chose, on en conviendra.

Pour l’édification des foules, la ministre concernée ( Madame Delphine Batho) a diffusé un document explicatif baptisé «　socle de connaissances　», fort bien fait au demeurant, sorte de Vade-mecum du petit énergéticien.

Tout un chacun peut y trouver de quoi alimenter moult polémiques, sur des bases un peu moins fantaisistes qu’au café du commerce.

A condition toutefois d’en entreprendre la lecture ( 92 pages), ce qui requiert une certaine abnégation, la chose étant nettement moins divertissante que la lecture d’un journal sportif ou du dernier Amélie Nothomb ( Quoique, diront les mauvaises langues).

Mais nous devons saluer l’effort de communication, une fois n’est pas coutume.

Comme nous l’avons déjà montré dans un article précédent, aucune stratégie de transition énergétique française ne peut être élaborée sérieusement sans avoir préalablement décidé de l’avenir du Nucléaire civil.

A ce sujet, le «　socle de connaissances　» que l’on est prié d’assimiler contient une tirade ( p 21) qu’il convient d’exposer in extenso:

«　Par ailleurs, la France est particulièrement concernée par la nécessité de maîtriser les risques associés à la filière nucléaire. A ce titre, l’Autorité de Sureté Nucléaire ( ASN) a imposé, dans le cadre des «　stress tests　» engagés au niveau européen suite à la catastrophe de Fukushima, des évaluations complémentaires de sureté des installations nucléaires françaises. A l’issue de ces évaluations, l’ASN considère que les installations examinées présentent un niveau de sureté suffisant pour n’en arrêter aucune, mais que la poursuite de leur exploitation exige un renforcement de leur niveau de sureté, décliné depuis à travers de nombreuses prescriptions　»　.

Le ton est donné, le Nucléaire n’est pas à priori écarté du futur bouquet énergétique .

La seule porte de sortie serait alors un blocage des travaux d’amélioration de la sureté, décision qui entraînerait automatiquement l’arrêt d’un certain nombre de réacteurs.

Mais une telle décision n’est pas dans les attributions de la Commission du débat National sur la transition énergétique.

Pour ceux qui n’auraient pas très bien saisi, un autre paragraphe ( p33) rappelle les engagements de M. François Hollande:

- Fermer la centrale nucléaire de Fessenheim fin 2016.

- Achever le réacteur EPR de Flamanville.

Pour Fessenheim, rappelons qu’il s’agit de la plus ancienne centrale Nucléaire française, en exploitation depuis 1978, un quasi prototype REP arrivé en fin de vie ( 38 ans en 2016) et dont l’espérance de vie était estimée à quarante années. Passer outre et prolonger la durée d’exploitation au-delà de quarante ans représenterait une prise de risque importante à cause de la fragilisation de l’acier de la cuve, liée à un dépassement de la limite de sureté du flux neutronique cumulé acceptable.

L’arrêt de cette centrale est donc une décision technique plus que politique.

Achever le réacteur EPR de Flamanville est un engagement d’une tout autre importance, qui implique la volonté de mener à son terme le développement industriel de la filière.

Et dans quel but, sinon d’en faire la promotion urbi et orbi ?

Or la commercialisation au plan mondial d’une filière nucléaire doit s’appuyer nécessairement sur un savoir faire global maîtrisant tous les maillons de la chaîne, et ceci n’est possible que s’il existe un marché intérieur.

Le marché en question est celui du remplacement des réacteurs de première génération qui arriveront en fin de vie au cours de la prochaine décennie.

Seul un gros grain de sable pourrait bloquer la mécanique nucléaire déjà lancée.

Et ce grain de sable pourrait bien venir du Japon, qui est en train de reconsidérer sa stratégie nucléaire en regard des problèmes énergétiques rencontrés après la mise à l’arrêt du parc.

Au fait, et la Politique Européenne ?

Bon sang, mais c’est bien sûr, il n’y a pas de Politique Européenne…

Ref:

Socle de connaissances