Les centrales nucléaires produisent de l'électricité en utilisant comme combustible de l'uranium et d'autres éléments radioactifs, qui sont instables. Dans un processus appelé fission nucléaire, les atomes de ces éléments sont séparés, éjectant ainsi des neutrons et d'autres fragments atomiques avec de grandes quantités d'énergie. L'énergie nucléaire pratique remonte aux années 1950 et s'est avérée être une source d'énergie fiable et économique, fournissant de l'énergie non seulement aux communautés mais aussi aux missions spatiales et aux navires en mer. Au 21ème siècle, réchauffement climatique a fourni de nouvelles raisons d'exploiter les avantages de l'énergie nucléaire.
Technologie compatible
Bien qu'une centrale nucléaire tire son énergie de matières radioactives, de nombreuses centrales nucléaires présentent des similitudes avec les centrales à combustible fossile. Une installation nucléaire et une centrale au charbon produisent de la chaleur pour faire bouillir de l'eau en vapeur. La vapeur à haute pression fait tourner une turbine qui alimente à son tour un générateur électrique. La technologie de la vapeur, des turbines et des générateurs est presque identique dans chaque situation. L'utilisation d'une technologie éprouvée à vapeur et à turbine améliore la fiabilité de la centrale nucléaire.
Énergie sans carbone
Les centrales électriques qui brûlent des combustibles fossiles, tels que le charbon et le gaz naturel, produisent d'énormes quantités de dioxyde de carbone, un gaz qui contribue de manière significative au réchauffement climatique. En revanche, les centrales nucléaires produisent de la chaleur sans rien brûler. Les matières radioactives ne produisent pas de dioxyde de carbone, ce qui fait des centrales nucléaires de sérieuses alternatives pour produire de l'électricité.
Alimentation hors réseau
Contrairement aux centrales électriques traditionnelles qui brûlent des combustibles fossiles, les centrales nucléaires ne consomment pas d'oxygène et ne dégagent pas de dioxyde de carbone. Ils fonctionnent pendant de longues périodes avec une quantité relativement faible de carburant. Cela les rend idéaux pour alimenter les sous-marins, qui peuvent fonctionner sous l'eau pendant plusieurs mois à la fois. Pour des raisons similaires, des générateurs nucléaires spéciaux utilisés dans les sondes spatiales fournissent de l'électricité à l'extrémité du système solaire, où les rayons du soleil sont trop faibles pour faire fonctionner des panneaux solaires. Ces générateurs nucléaires n'utilisent pas de vapeur mais convertissent électroniquement la chaleur en électricité.
Puissance de charge de base
Certaines sources d'énergie renouvelables, comme les panneaux solaires et les éoliennes, fournissent de l'électricité sans produire de dioxyde de carbone. Cependant, leur puissance varie en fonction de la météo et de l'heure de la journée. Les centrales nucléaires produisent la même électricité 24 heures sur 24, tous les jours, quelles que soient les conditions extérieures. Les centrales nucléaires ont ce que l'industrie de l'énergie appelle une « capacité de charge de base », ce qui signifie qu'elles fournissent de manière fiable la plupart ou la totalité des besoins en électricité d'une population. Les réseaux électriques sont cependant de plus en plus informatisés; ils peuvent basculer automatiquement entre différentes sources d'alimentation. L'avantage « charge de base » peut perdre de son importance avec le temps.