Hydroécol. Appl. (1991) 1, pp. 1 - 26 Utilisation des rejets d'eaux tièdes des

Hydroécol. Appl. (1991) 1, pp. 1 - 26 Utilisation des rejets d'eaux tièdes des centrales thermiques en aquaculture G. Merle ElectriciU de France Direction de I'Equipement 22-30, avenue de Wagram 75008 PARIS Résumé. - L'utilisation des eaux tièdes rejetées par les centrales thermiques est pos- sible en aquaculture. Des expérimentations et essais menées sur sites pendant de nom- breuses années ont permis d'en cerner les avantages et les inconvénients. Des élevages industriels fonctionnent maintenant avec succès à Gravelines et de nombreuses infor- mations ont été recueillies sur des installations-pilotes. Elles sont disponibles pour aider à la mise en place de nouvelles unités sur les sites où la fourniture de l'eau tiède aux installations d'aquaculture pourra être rbalisée à un coût économiquement supportable. Summary. - Heated water from power plants can be used for aquaculture applications. Experiments and dernonstrations on power plant sites during many years have shown the inconvenients and benefits from the use of warmed water. Sorne fish farms operate now on an industrial scale at Gravelines (59). Pilot experiments opened the way for new creations on the sites where facilities using heated water can be find. INTRODUCTION L'idée d'utiliser les rejets d'eaux tièdes en provenance des centrales thermiques remonte maintenant à une quinzaine d'années. Les premières réflexions ont été engagées avec le Commissariat de I'Energie Atomique vers 1970 et se sont intensifiées, après le choc pétrolier de 1972-1973, dans une préoccupation générale d'économie d'énergie et de meilleure insertion des centrales dans leur en- vironnement. L'échauffement subi par les eaux prélevées dans le milieu naturel, fleuve ou mer, est relativement faible et la température finale des eaux tièdes est trop basse pour envisager une utilisation secondaire dans des processus industriels. Aussi s'est-on très tôt tourné vers les processus biologiques. Pour ceux-ci l'influence bénéfique d'une élévation de tempé- 2 G. Merle rature est bien connue, à condition 1 . - LES CONDITIONS toutefois de ne pas dépasser cer- D'UTILISATION DES REJETS taines températures limites, elles- THERMIQUES mêmes relativement basses. Des applications ont donc été recherchées à la fois dans le domaine agricole et 1.1. Avantages et Inconvénients le domaine aquacole. Après une d'une augmentation de la phase d'expérimentations et de dé- température monstrations de plusieurs années, on assiste maintenant à l'installation pro- gressive de professjonnels de Le principal intérêt des eaux tièdes re- culture, du et de jetées par les centrales thermiques 17aquaculture autour de plusieurs cen- P O U ' I'aquaculture réside dans le fait trales nucléaires. qu'elles peuvent contribuer à I'accé- Iération des phénomènes de crois- Nous nous proposons, dans cet ar- sance des organismes aquatiques. ticle, de présenter les connaissances En effet, pour la majorité des animaux acquises en matière d'aquaculture en aquatiques (Poissons, Crustacés, eaux tièdes et d'aborder les perspec- Mollusques ...) l'ensemble des proces- tives de développement compte tenu sus métaboliques est affecté directe- des difficultés précédemment ren- ment par le niveau de température du contrées. milieu. En stimulant à la base les ac- Tableau 1 - Effets d'une augmentation de la température du milieu d'élevage des pois- sons d'après Duret et al. (1 989). Eff ets favorables Effets défavorables Augmentation globale des métabolismes d'où : - Diminution de la durée de maturation - Extension de la pbriode de ponte - Accélération de la croissance B tous las stades - Diminution des indices de consommation . . . Diminution de la solubilité de I'oxygdne dans l'eau Augmentation de la toxicitb de certains rejets (ex : Ammoniac en milieu basique) Accélération du développement de certains germes pathogènes (ex : bactéries) Augmentation de la consommation d'oxygène (due à l'augmentation du métabolisme) 3 reproduire les conditions the- ne d i m ~ ~ ~ de la &* moY- * la M t e - - , . - & , s & u cyde d'6levage d'o2i une rotation accélbrée des stocks et une meilleure levage du bar (Dicentnichus labrax). utilisation des infrastructures condui- Cela permet meme I'blevage d ' e s - s a n t & une réduction des coûts de pkes tropicales dans la perspecthre Photo i - Piscimeuse S.A. : Pisckulhire intensive de Olrpias, carpes e t p o - & Tnange ( B W w ) . 4 G. M e r l e d'une diversification des productions. Dans ce cadre l'espèce qui a fait I'ob- jet de nombreuses expérimentations en France, en Italie et en Belgique est le tilapia. Actuellement la production de tilapias est réalisée de façon in- dustrielle sur le site de TIHANGE en Belgique (Photo 1). Plus de 200 tonnes de tilapias appartenant aux deux espèces Oreochromis nilo- ticus (Tilapias du Nil) et Oreochromis aureus (Tilapia doré) sont produites chaque année (Philippart et al., 1989). Enfin l'élévation de la température de l'eau permet de s'affranchir en par- tie de l'effet des saisons et d'obtenir des pontes décalées et un grossisse- ment précoce des jeunes individus. Ceci peut être mis à profit dans les écloseries et unités de pré-grossisse- ment même si celles-ci utilisent des débits d'eau moins importants que des unités de grossissement. C'est le cas à Gravelines dans I'Ecloserie Ma- rine où l'on produit des alevins de bars, de daurades et récemment (1990) de turbots. 1.2. Cadre législatif et conditions de fourniture des eaux tihdes Comme nous l'avons précisé en in- troduction, Electricité de France a étu- dié dès 1975, pour chacune de ses centrales en construction, la possibi- lité de prélever sur ses installations des effluents thermiques afin de les mettre à la disposition d'utilisateurs intéressés et a mis en place des ex- périmentations sur certains sites. En 1980, cette volonté a été confirmée dans la loi no 80-531 du 15 juillet 1980 relative aux économies d'éner- gie et à l'utilisation de la chaleur qui définit aussi le rôle des collectivités locales dans la promotion et le déve- loppement des réseaux de chaleur. Les exploitants des unités thermiques de production d'électricité doivent fa- voriser la création et le développe- ment des réseaux de chaleur, en accord avec les collectivités locales. Le décret du 13 mai 1981, pris en application de cette loi, précise en particulier que la chaleur provenant des rejets thermiques est gratuite mais que les charges d'équipement, d'entretien, de renouvellement et d'ex- ploitation des installations de récupéra- tion sont à la charge de l'utilisateur. A ceci s'ajoute le fait que la four- niture d'eau tiède ne peut être garan- tie ni en débit, ni en température car elle est liée au fonctionnement des unités. Elle peut être interrompue lors des arrêts de la centrale pour des rai- sons techniques comme le recharge- ment, les inspections, l'entretien ... ou économiques. C'est pourquoi le rac- cordement à plusieurs unités d'un même site est nécessaire pour amé- liorer la disponibilité en eau. Malgré cela on s'assurera que l'utilisateur de chaleur dispose d'installations de se- cours ou de moyens palliatifs pour protéger sa production quelle que soit la durée d'interruption de la fourniture d'eau tiède. 1.3. Disponibilités en eau Les quantités d'eau tiéde disponibles sont très différentes selon le mode de réfrigération mis en œuvre sur un site donné. Utilisation des rejets d'eaux tibdes en aquaculture 5 - Pour une centrale refroidie en circuit ouvert ce qui est le cas lors- qu'on dispose de grandes quantités d'eau par exemple en bord de mer ou sur un grand fleuve le débit pompé pour assurer le refroidissement est d'environ 40 m3/s pour une unité de production d'électricité de 900 MWe et de 45 m3/s pour une unité de 1300 MWe. Comme il y a de 2 à 6 unités par site, cela représente des débits importants, théoriquement dis- ponibles pour l'aquaculture. Les li- mites au prélèvement d'importants volumes d'eau sur de tels sites sont uniquement d'ordre technique et éco- nomique, liés aux problèmes de pom- page et de transport. C'est ainsi que les calculs économiques effectués conduisent à envisager des prélève- ments d'eau de 3 à 20 m3/s permet- tant d'alimenter 2 à 15 ha de bassins aquacoles (Figure 1). L'eau tiède est rejetée dans le mi- lieu naturel avec une élévation de température à peu près constante de 10 à 1 5 ' ~ selon la puissance produite par l'unité. A élévation constante, les eaux tièdes suivent les variations de la température naturelle de I'eau (Figure 3 - courbes 2 et 3). A cer- taines périodes de l'année (surtout l'été) les températures atteintes par les eaux tièdes ne seront pas favo- rables à l'élevage. II est donc néces- saire de disposer sur le site retenu pour l'aquaculture, d'une possibilit6 de prélever de I'eau froide directe- Le débit disponible est limité par les contraintes Bconomiques de pompage. 20 m'ls suffisent pour produire environ 1000 tonneslan de poissons Fig. 1 - Schéma de prélévernent sur un circuit ouvert (fleuve à gros d6bit, estuaire ou bord de mer). 6 G. Merle ment dans la mer ou le fleuve, soit amont sur les fleuves ou sur des pour pratiquer un mélange avec les cours d'eau à débit moyen pour les- eaux réchauffées, soit pour remplacer quels les ressources en eau sont li- celles-ci en période uploads/Industriel/ aquaculture-nuc.pdf

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