Garder Diablo Canyon pourrait économiser 21 milliards de dollars : MIT, scientifiques de Stanford

L’usine de Diablo Canyon de PG&E Corp. en Californie. (Joe Johnston/San Luis Obispo Tribune/Tribune News Service via Getty Images)

Tribune de San Luis Obispo | Service de presse de la Tribune | Getty Images

Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology et de l’Université de Stanford ont publié un rapport de 113 pages décrivant les moyens de moderniser la centrale nucléaire californienne de Diablo Canyon, qui devrait actuellement être déclassée et fermée en août 2025.

Le plan permettrait d’économiser jusqu’à 21 milliards de dollars en coûts de réseau électrique si Diablo Canyon était maintenu ouvert jusqu’en 2050.

De plus, maintenir l’usine ouverte jusqu’en 2050 préserverait 90 000 acres de terres qui devraient autrement être recouvertes de panneaux solaires photovoltaïques pour atteindre les objectifs climatiques de la Californie. Les scientifiques proposent également que Diablo Canyon puisse être utilisé comme site pour une usine de dessalement pour fournir l’eau dont l’État a tant besoin, et une usine pour produire de l’hydrogène à utiliser dans des solutions d’énergie propre.

Le rapport, intitulé « Une évaluation de la centrale nucléaire de Diablo Canyon pour l’électricité zéro carbone, le dessalement et la production d’hydrogène » et publié en novembre, est destiné à susciter de nouvelles conversations publiques sur l’avenir de la centrale nucléaire.

PG&E, le propriétaire de Diablo Canyon, a déclaré à CNBC qu’il ne reconsidérait pas sa décision de déclasser et de fermer l’usine. Mais les scientifiques à l’origine du rapport espèrent qu’un autre service public pourrait prendre le relais.

« Il y a eu beaucoup de tels changements de propriété de centrales nucléaires aux États-Unis au fil des ans », a déclaré Jacopo Buongiorno, professeur de sciences et d’ingénierie nucléaires au MIT qui a codirigé les travaux sur le rapport.

Buongiorno a lancé le projet en septembre 2020 avec Sally Benson, professeur d’ingénierie des ressources énergétiques à l’Université de Stanford. Le rapport final énumère huit auteurs, dont sept universitaires et un consultant de Catalyseur lucide, un cabinet de stratégie d’énergie propre et de décarbonation.

« Le financement de l’étude provenait entièrement de ressources universitaires internes et de dons philanthropiques ; aucun argent de l’industrie n’a été demandé ou accepté », a déclaré Buongiorno à CNBC.

Économies de coûts et de terrain

Les législateurs californiens ont adopté deux règlements en 2018 exigeant que l’État passe à des sources d’énergie 100 % neutres en carbone d’ici 2045. Cela signifie que l’électricité sans carbone produite à Diablo Canyon pourrait valoir des milliards, selon la durée pendant laquelle l’usine reste ouverte.

Si Diablo Canyon devait fonctionner entre 2025, son expiration actuelle, et 2035, les économies de coûts cumulées pour le réseau énergétique seraient de 2,6 milliards de dollars, selon Ejeong Baik, doctorant à Stanford qui a dirigé l’analyse sur l’électricité.

Si Diablo devait fonctionner jusqu’en 2050, les économies cumulées pour le réseau énergétique seraient de 21 milliards de dollars.

Les économies de coûts proviennent de la réduction des dépenses en gaz naturel, en appareils photovoltaïques et en technologie de stockage d’énergie qui seraient nécessaires pour remplacer la production d’électricité de 2 240 mégawatts fournie par Diablo Canyon.

« Atteindre les objectifs climatiques de la Californie nécessitera un développement et des investissements continus dans les technologies de stockage d’énergie et d’énergie renouvelable. Le maintien de Diablo Canyon aide à réduire le fardeau de la construction nécessaire pour ces ressources, ce qui contribue également à réduire les coûts du système », a déclaré Baik.

De plus, si la Californie devait remplacer l’énergie fournie par Diablo Canyon par des panneaux solaires, il faudrait 90 000 acres de terrain.

Un graphique du rapport, « Une évaluation de la centrale nucléaire de Diablo Canyon pour l’électricité, le dessalement et la production d’hydrogène à zéro carbone », publié par des scientifiques du MIT et de Stanford, montrant la superficie nécessaire pour remplacer Diablo Canyon par des panneaux solaires.

Extrait du rapport « An Assessment of the Diablo Canyon Nuclear Plant for Zero-Carbon Electricity, Desalination, and Hydrogen Production », publié par les scientifiques du MIT et de Stanford.

Cas d’utilisation supplémentaires : dessalement et hydrogène

En plus des avantages électriques de garder Diablo Canyon ouvert, les scientifiques du MIT et de Stanford envisagent d’ajouter deux sources de revenus en construisant une usine de dessalement sur place et en utilisant l’énergie nucléaire générée par Diablo Canyon pour produire de l’hydrogène dit propre.

La Californie a besoin d’eau douce et propre car une grande partie de l’État souffre conditions de sécheresse extrêmes à exceptionnelles.

Pour le rapport, les scientifiques ont proposé de construire une usine de dessalement de taille similaire à une usine existante à Carlsbad, en Californie, en utilisant la technique « d’osmose inverse », où l’eau salée est poussée à travers une membrane semi-perméable qui bloque le sel. Le dessalement de l’eau de mer est omniprésent au Moyen-Orient et en Afrique du Nord, souligne le rapport, mais demande beaucoup d’énergie, c’est pourquoi la co-implantation d’une usine de dessalement avec la centrale nucléaire de Diablo Canyon pourrait avoir du sens.

Le coût de l’eau propre produite à Diablo Canyon serait jusqu’à 50 % moins cher que l’eau produite à Carlsbad, selon le rapport.

La technologie de dessalement serait placée à au moins 1 000 pieds de la côte dans des eaux d’au moins 50 pieds de profondeur pour protéger les habitats marins près du rivage, selon le rapport.

Un graphique du rapport, « Une évaluation de la centrale nucléaire de Diablo Canyon pour l’électricité, le dessalement et la production d’hydrogène à zéro carbone », publié par les scientifiques du MIT et de Stanford, montrant la proposition de technologie de dessalement.

Le rapport, « Une évaluation de la centrale nucléaire de Diablo Canyon pour l’électricité, le dessalement et la production d’hydrogène à zéro carbone », publié par des scientifiques du MIT et de Stanford.

Le rapport envisage également des revenus supplémentaires provenant de la construction d’une usine d’hydrogène propre connectée à Diablo Canyon.

L’hydrogène est en train de devenir un composant potentiel des solutions énergétiques propres. Lorsqu’il est consommé dans une pile à combustible semblable à une batterie pour produire de l’électricité, l’hydrogène produit l’eau comme son seul déchet. Cependant, la production d’hydrogène elle-même nécessite de l’énergie — qui, selon la source, peut émettre des gaz à effet de serre. Par conséquent, l’hydrogène est plus un vecteur d’énergie, ou un moyen de rendre l’énergie portable, qu’une source d’énergie en soi.

L’hydrogène est produit à partir de l’eau en brisant la molécule en ses composants (hydrogène et oxygène) avec un processus appelé électrolyse. Si la l’énergie utilisée dans l’électrolyse est renouvelable ou sans carbone, alors il est considéré comme propre. (Familièrement, il existe un certain nombre de catégorisations pour la création d’hydrogène, y compris hydrogène vert, bleu, rose et marron, lequel varient légèrement selon la source.)

Dans ce cas, les scientifiques proposent de construire une usine d’électrolyse à la vapeur à haute température (HTSE), qui aurait une empreinte d’environ 20 acres. L’usine d’hydrogène fonctionnerait de pair avec l’usine de dessalement, qui fournirait l’eau douce nécessaire à la production d’hydrogène.

L’hydrogène propre produit à Diablo Canyon pourrait produire 110 millions de kilogrammes d’hydrogène par an, un coût de 2,01 $ à 2,46 $ par kilogramme, ce qui représente une économie allant jusqu’à 50 % par rapport aux coûts actuels de l’hydrogène produit avec l’énergie éolienne ou solaire, et est compétitif par rapport à l’hydrogène produit avec le gaz naturel et la capture du carbone, selon le rapport.

Très peu de chance de renversement

Le sentiment anti-nucléaire accablant dans l’État a contribué à la décision de 2018 de fermer l’usine, car CNBC a précédemment rapporté.

Ainsi, même si les scientifiques disent que l’économie justifie le maintien de Diablo Canyon ouvert, PG&E dit qu’il ne reconsidérera pas sa décision.

« L’État a clairement exprimé sa position sur l’énergie nucléaire et le plan de retrait de la centrale électrique de Diablo Canyon a été approuvé par la California Public Utilities Commission et la législature de l’État », a déclaré Suzanne Hosn, porte-parole de PG&E. « Notre objectif reste donc d’exploiter l’usine de manière sûre et fiable jusqu’à la fin de ses licences NRC, qui expirent en 2024 et 2025. »

Buongiorno n’est pas surpris.

« Ils étaient signataires de l’accord de 2018 ayant conduit à la décision de fermer Diablo, nous ne nous attendons donc pas à ce qu’ils aient une position différente », a déclaré Buongiorno à CNBC. « Cependant, nous n’envisageons pas que PG&E continuerait à être le propriétaire et l’opérateur de Diablo. Ils seraient remplacés par un autre service public d’électricité. »

Il y a aussi d’autres barrières. Par exemple, la California Public Utilities Commission, une agence de réglementation de l’énergie de l’État, a déclaré que le propriétaire de l’usine devrait dépenser environ 1 milliard de dollars en rénovation, y compris une mise à niveau sismique et un nouveau système de refroidissement par eau, avant d’annuler la fermeture.

Buongiorno dit que la CPUC se trompe sur la nécessité d’une modernisation sismique, soulignant que la Commission fédérale de réglementation nucléaire a déclaré que cela ne serait pas nécessaire, mais il reconnaît que Diablo a besoin d’un nouveau système de refroidissement par eau. Le coût de ce système a été inclus dans l’analyse du rapport.

Mais l’argument est probablement académique, car la plupart des spectateurs pensent que le sort de Diablo est réglé.

Wade Schauer, qui était directeur de recherche au sein du groupe de conseil Wood Mackenzie lorsque le groupe a publié un rapport détaillé sur Diablo Canyon en 2016, est d’accord avec une grande partie de l’étude Stanford-MIT. Mais il pense qu’il est trop tard pour annuler la fermeture. Politiquement, l’État est déjà passé à d’autres solutions comme l’éolien et le solaire.

« Une grande partie du développement éolien offshore prévu ne peut avoir lieu que si Diablo Canyon ferme pour libérer sa sous-station pour l’interconnexion avec les parcs éoliens offshore », a déclaré Schauer à CNBC. « Il y a de nombreux permis qui seraient requis de la part du NRC et des agences d’État, une nouvelle technologie de refroidissement et beaucoup d’opposition du public – il semble qu’il y ait une très faible probabilité que la vie de Diablo Canyon soit prolongée. »

Schauer pense que c’est une mauvaise nouvelle pour l’État.

« La Californie paiera probablement plus pour une production sans carbone et une capacité de secours ferme, ainsi que pour l’eau et l’hydrogène au cours des 10 à 20 prochaines années qu’elle ne l’aurait fait si elle gardait Diablo Canyon ouvert. »

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