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Enquête — Énergie

Derrière le projet Iter, des montagnes de métaux toxiques et de déchets radioactifs

[2/3] Présenté comme un projet « propre » qui contribuera à la lutte contre le changement climatique, le futur réacteur nucléaire Iter nécessite pourtant quantité de métaux polluants ou cancérogènes, et produira de nombreux déchets radioactifs.

[2/3] Iter, la réalité derrière les promesses de la fusion nucléaire] Iter, le futur réacteur international, se veut la vitrine de la fusion nucléaire, dont les qualités, selon ses promoteurs, surpassent celles de la fission, en usage dans les centrales classiques. Enquête au cœur d’un projet démesuré, aux conséquences sanitaires et environnementales désastreuses.

• Volet 1 : Le futur réacteur nucléaire Iter : un projet titanesque et énergivore
• Volet 3 : Le gouffre d’Iter ne décourage pas les projets de fusion thermonucléaire


Saint-Paul-lez-Durance (Bouches-du-Rhône), reportage

« Si je viens travailler chaque matin, c’est parce que je crois qu’il n’y a pas d’alternative à la fusion nucléaire pour lutter contre le changement climatique. Il faudra alimenter tout le parc de véhicules électriques, l’éolien et le solaire ne suffiront pas », explique à Reporterre Laban Coblentz, directeur de la communication d’Iter, depuis le bureau vitré qui domine le gigantesque chantier du réacteur expérimental situé dans les Bouches-du-Rhône. En théorie, une réaction de fusion nucléaire ne produit pas de gaz à effet de serre, « le sous-produit principal est l’hélium, un gaz inerte non toxique », selon l’Organisation Iter. Mais dans le scénario le plus optimiste où la réaction de fusion nucléaire serait maîtrisée, une filière de production d’électricité ne verrait le jour qu’après 2070. [1] Pour remplacer les énergies fossiles et espérer contenir l’élévation des températures avant la fin du siècle, il serait trop tard.

Ce problème mis à part, peut-on considérer qu’Iter contribuera à 100 % à la lutte contre le changement climatique, comme l’a justifié dernièrement l’Europe lors de l’affectation de 6,6 milliards d’euros au projet ? [2]

Sur le site Iter de Cadarache, la construction d’une quarantaine de bâtiments monumentaux a déjà nécessité d’excaver 3 millions de mètres cubes de terre, de produire 150 000 m³ de béton, d’installer une ligne THT et un poste électrique de 4 hectares. Pour refroidir les aimants supraconducteurs du réacteur, Air Liquide a bâti sur le site la plus grande usine cryogénique du monde, alimentée avec de l’hélium (produit à partir de méthane) importé du Qatar. Pour réaliser les calculs nécessaires au paramétrage de la réaction de fusion, Iter utilise des supercalculateurs qui, à partir de 2035, généreront chaque jour 2,2 pétaoctets de données, soit l’équivalent de 20 000 disques durs d’ordinateurs grand public — et leur traitement sera d’autant plus énergivore qu’ils nécessiteront deux sauvegardes quotidiennes. Mais l’aspect le plus préoccupant du bilan environnemental de la fusion réside dans les quantités inédites de métaux nécessaires à un tel réacteur.

Vue d’ensemble du site d’Iter, le 6 mai 2021. © Iter Organization/EJF Riche

Contaminations, maladies ou cancers

Prenons un métal peu connu, le niobium. Le principe de la réaction de fusion qui aura lieu dans le tokamak d’Iter — sorte de bouteille magnétique — nécessite de confiner un plasma porté à plus de 150 millions de degrés Celsius au moyen de gigantesques champs magnétiques. Pour les produire, 10 000 tonnes d’aimants supraconducteurs, les plus grands jamais conçus, sont en chemin vers Iter. Leurs bobines sont faites de deux alliages de métaux précieux : le niobium-titane et le niobium-étain.

« La taille exceptionnelle des aimants d’Iter [...] a bouleversé le marché mondial des supraconducteurs, s’enthousiasme l’Organisation sur son magazine Iter Mag. La machine va utiliser plus du cinquième de la production annuelle mondiale de niobium-titane ; quant au niobium-étain, sa production […] a dû être multipliée par six pour répondre aux seuls besoins d’Iter. » Au total, Iter utilisera près de 450 tonnes de niobium. Et ce n’est qu’un réacteur expérimental : nous sommes loin d’une vraie filière qui consommera beaucoup plus de métaux. Que cela signifie-t-il concrètement ?

Bien que l’Organisation Iter n’ait pas été en mesure de nous indiquer l’origine de ses métaux, on sait que le niobium est le métal-chéri de Jair Bolsonaro, le président d’extrême droite du Brésil, qui le considère « plus important que le pétrole » [3]. De fait, 85 % du niobium extrait dans le monde provient de deux mines brésiliennes. Dans l’État du Minas Gerais, la Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), principal producteur mondial, « contamine les eaux souterraines du bassin d’Araxá depuis au moins trente-six ans, dénonçait en 2018 Rodrigo de Castro Amédée Péret, mobilisé au sein de l’Action franciscaine pour l’écologie et la solidarité. À la suite d’une contamination des eaux au baryum, au chrome, au plomb, au vanadium et à l’uranium, de nombreuses familles ont souffert de divers types de maladies, comme le cancer, les maladies rénales et cardiovasculaires. Environ 200 familles vivant dans la région ont dû quitter leur domicile après la découverte de la contamination. Par l’intermédiaire de l’Association des résidents de Barreiro, ces familles ont pu obtenir devant les tribunaux que le gouvernement de la ville fournisse de l’eau minérale aux résidents qui y vivent encore. » [4]

Extraction de niobium au Brésil, en 2009. Wikimedia Commons/CC BY 2.0/Thiago Melo

Pour répondre à la demande croissante en niobium [5], le président brésilien est en train de mettre en place une procédure d’exception permettant d’exploiter prochainement les gisements du bassin du Rio Negro, dans une réserve naturelle de la forêt amazonienne où vivent vingt-trois peuples autochtones, dont les Yanomami [6]. L’énergie de fusion « 100 % climat » nécessite d’ores et déjà de détruire les territoires les plus préservés de la forêt amazonienne et d’en exproprier les derniers habitants.

« Le béryllium agit comme un poison cancérigène. »

Autre métal indispensable à la fusion nucléaire : le béryllium. Réfractaire, bon conducteur thermique et ultrarésistant, il servira à recouvrir les parois de la chambre à vide du tokamak d’Iter — surface qui sera la plus proche du plasma thermonucléaire. « Le béryllium, ce n’est pas soutenable », reconnaissait en 2019 Alain Bécoulet, physicien et ingénieur en chef d’Iter [7]. Et pour cause : ce métal figure sur la courte liste des éléments naturels les plus toxiques au monde, aux côtés de l’arsenic et du mercure. « Le béryllium agit comme un poison cancérigène, décrit dans un rapport de 2011 le Bureau des recherches géologiques et minières (BRGM), et peut rester détectable dans l’urine jusqu’à dix ans après l’exposition. » Même inhalé à des doses infimes, il provoque deux maladies graves, la bérylliose et le cancer du poumon.

Dans la majorité de ses usages, en électronique, on l’utilise à l’échelle du gramme ; la construction du réacteur d’Iter en consomme 12 tonnes ! Alors que la production mondiale de béryllium est estimée à plus de 300 tonnes par an, « on envisage l’utilisation de plusieurs centaines de tonnes de ce métal » pour les futurs tokamaks de fusion qui pourraient voir le jour après Iter, s’inquiète une équipe de scientifiques russes qui se demandent comment recycler ce béryllium une fois qu’il aura été irradié dans un tokamak. [8]

L’un des secteurs de la chambre à vide du tokamak d’Iter, le 6 avril 2021. © Iter Organization

Des produits et déchets radioactifs

L’extraction et le raffinage du béryllium posent déjà d’épineux problèmes du seul fait de son extrême toxicité. S’y ajoute le fait que la plupart des gisements contiennent également de l’uranium : on imagine la dangerosité des montagnes de résidus stockés à proximité des sites miniers. Le béryllium d’Iter sera extrait aux États-Unis, en Russie et en Chine. La principale mine chinoise, Koktokay no 3, dont l’existence n’a été rendue publique que récemment [9], est située dans le Xinjiang, la région autonome ouïghoure soumise par Pékin à d’incessantes violations des droits humains.

Le béryllium russe — et peut-être chinois — est raffiné dans l’usine métallurgique d’Ulba, à l’extrême est du Kazakhstan. Contrairement aux conditions d’extraction du béryllium en pays ouïghour, quelques données existent sur l’état sanitaire de la ville d’Ust-Kamenogorsk. Selon une équipe de chercheurs kazakhstanais, les rejets cumulés de ce bassin industriel ont abouti à une situation de « crise environnementale » : ils font état d’une « incidence croissante des cancers » et des « maladies respiratoires », notant que « la quantité de composants hautement polluants tels que le béryllium » présents dans l’air de la ville « n’est pas mesurée ». [10]

Bombardée de neutrons, la couverture en béryllium du tokamak d’Iter va se désagréger rapidement — la durée de vie de ce métal dans un réacteur de fusion serait de cinq à dix ans [11]. Il faudra non seulement remplacer ses modules régulièrement, mais évacuer après chaque expérience les poussières de béryllium. « Ces poussières ont beaucoup de défauts, pointe Joëlle Elbez-Uzan, directrice de la sûreté à Iter. D’abord, c’est du béryllium. Ensuite, elles seront fortement irradiées. Enfin, elles sont pyrophoriques [explosives]. » Tout un système de filtration est prévu dans la ventilation des installations pour éviter leur propagation. « Elles seront évacuées par des aspirateurs géants entièrement automatiques, chauffées dans un four puis fixées dans des matrices en ciment dont on étudie la composition pour éviter les explosions. On les mettra ensuite dans des fûts étanches pour les stocker avec les autres déchets radioactifs. »

Durant la construction du futur réacteur, en avril 2020. © Iter Organization

Des déchets radioactifs ? L’une des promesses de la fusion nucléaire n’est-elle pas, justement, de ne pas en créer ? « L’un des gros avantages de cette filière nucléaire, affirmait en 2020 Alain Bécoulet sur France Culture, c’est qu’on ne promène pas de produits radioactifs ni à l’entrée ni à la sortie. » Reprenons ces arguments. Pas de produits radioactifs en entrée ? Cela n’est valable qu’à l’état de pari sur l’avenir. La réaction prévue à Iter nécessite du tritium radioactif, il proviendra des réacteurs de fission nucléaire à eau lourde du Canada qui en produisent.

Un jour peut-être, ce ne sera plus nécessaire, si la couverture de la chambre à vide en béryllium permet de produire du tritium au sein même du tokamak, à partir de lithium soumis aux neutrons. Mais l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) considère que « cet objectif, qui est une condition sine qua non de l’exploitation industrielle des réacteurs à fusion de type tokamak pour la production d’électricité, est difficile à obtenir ». [12]

« À ce stade, on ne peut pas dire que la fusion est une énergie propre et sans déchets. »

Pas de produits radioactifs à la sortie ? C’est manifestement faux. « Lors d’une expérience de fusion, analyse Michel Claessens, ancien directeur de la communication d’Iter, dans son livre Iter, étoile de la science, à peine 2 % du tritium sera consommé, les 98 % restants se répandront dans les conduites et les matériaux. On ne peut donc éviter la contamination de l’eau de refroidissement par du tritium. » [13] Il faudra constamment récupérer le tritium absorbé par les parois pour essayer de le réinjecter dans le réacteur, et séparer le reste de ce tritium de l’eau de refroidissement pour le fixer dans des matrices, comme le béryllium, avant de le stocker. Plus encore, il faut garder à l’esprit que l’ensemble du gigantesque tokamak de 23 000 tonnes (trois fois le poids de la tour Eiffel), irradié tout au long des expériences, deviendra lui-même un monceau de déchets nucléaires. Autant de métaux qu’il sera presque impossible de recycler.

En réalité, l’Organisation Iter a toujours — discrètement — précisé que le réacteur générerait bel et bien des déchets radioactifs, mais « pas de déchets de haute activité à vie longue » — ceux qu’on envisage d’entreposer à 500 mètres sous terre pour plusieurs dizaines de milliers d’années. On aurait a minima 40 000 tonnes de déchets à stocker pour cinquante ans, dont le béryllium irradié devenu, du fait de sa teneur en uranium, déchet de moyenne activité à vie longue [14]. Dans les réacteurs de fusion, « le niveau de radioactivité par kilo de déchet devrait être inférieur à celui des réacteurs de fission, résume Daniel Jassby, physicien émérite en fusion nucléaire de l’université de Princeton, mais leur volume et leur masse devraient être supérieurs. » [15]

« À ce stade, reconnaît Joëlle Elbez-Uzan, on ne peut pas dire que la fusion est une énergie propre et sans déchets. Mais l’objectif est prometteur. » Face à « l’empreinte carbone considérablement élevée » d’Iter, Daniel Jassby se demande au contraire « comment cette énergie dépensée pourrait être finalement compensée par le succès du réacteur » et estime que « ce ne sera évidemment pas le cas ».


La suite de l’enquête demain.


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