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Le casse-tête international des déchets radioactifs

5 juin 2018 / Andrea Fuori (Reporterre)

En France, les mobilisations contre les projets Cigéo ou de piscine géante à Belleville-sur-Loire éclairent l’enjeu du stockage des déchets nucléaires. Quels choix font les autres pays nucléarisés ? Reporterre propose un tour d’horizon des différents moyens mis en œuvre pour faire face à ce dilemme.

En 1961, aux débuts de l’atome « civil », Boris Pregel, président de l’Académie des sciences de New York, affirmait que le « problème des déchets, comme tout problème d’ingénieur, [n’était] pas insoluble ». Aujourd’hui, 31 États se sont couverts de 410 réacteurs nucléaires d’une puissance totale de l’ordre de 400 GW, contribuant à environ 10,5 % de la production électrique mondiale.

L’atome est partout mais, soixante ans plus tard, contrairement aux prophéties scientistes, aucun État n’a trouvé de solution définitive pour gérer les déchets radioactifs. De la mine à la centrale, en passant par les applications médicales, scientifiques et militaires, les résidus radioactifs de toutes sortes s’accumulent. On peut estimer au bas mot qu’environ 2,5 milliards de tonnes de déchets s’entassent dans ces États — la France en comptait déjà 1,32 million en 2015, sans compter les déchets miniers.

Pour gérer ces rebuts, les États les classent différemment mais en fonction de quelques critères communs : l’intensité de leur activité, leur durée de vie (courte : en France, de cent jours à trente ans ; ou longue, de trente ans à plusieurs millions d’années), leur origine, et leur dégagement thermique — qui conditionne la capacité des stockages. On distingue globalement les déchets de très faible, faible, moyenne, et haute activité — ceux-ci concentrant la majeure partie de la radioactivité.

Graphique adapté de Mycle Schneider, 2007, « Le Monde diplomatique ».

Mais les « déchets de haute activité » ne sont pas les mêmes pour tous. La France, le Royaume-Uni et la Russie pratiquent le « retraitement » du combustible irradié. Ils le découpent pour en extraire du plutonium et de l’uranium pour les réutiliser plus tard en tant que nouveaux combustibles. Le combustible irradié, considéré comme « matière valorisable », s’accumule dans des piscines dangereuses, de nouveaux déchets sont créés et des matières dangereuses prolifèrent (plutonium, combustible irradié MOX, etc.) compliquant encore plus la gestion.

1. Pour les déchets de faible et moyenne activité à vie courte, le stockage final en surface ou à faible profondeur est privilégié

Ces déchets sont issus de tout ce qui entoure le combustible, de près ou de loin. Les déchets de moyenne activité sont surtout des matériaux irradiés au contact des matières fissiles du combustible. Ceux de faible activité contiennent des matériaux utilisés pour les opérations de gestion du combustible (outils, tenues, etc.). Les déchets de « très faible activité » (TFA) contiennent les matériaux des centrales (aciers, bétons) faiblement contaminés au cours de l’exploitation.

Conditionnés dans des fûts métalliques, ils sont le plus souvent d’abord conditionnés et placés en « entreposage tampon » sur les sites de production. Puis, ils sont parfois centralisés dans des « centres de stockage en surface », sous surveillance pendant des dizaines, voire des centaines d’années. En France, trois centres de stockage en surface accueillent environ deux millions de m3de déchets FMA-VC et TFA, le CSM (Centre de stockage de la manche) à La Hague, et deux centres dans l’Aube (Soulaines et Morvilliers), d’une capacité totale de 1.650.000 m3.

Au Royaume-Uni, le centre de stockage de surface de Drigg, menacé par l’érosion côtière, peut accueillir environ 1 million de m3 de déchets. En Espagne, 60.000 m³ demeurent dans le centre d’El Cabril.

Au Royaume-Uni, dans le centre de stockage de Drigg, les conteneurs de déchets sont placés à l’air libre avant d’être recouverts, à la fermeture du site, d’une couche protectrice de divers matériaux.

D’autres pays privilégient le stockage en faible profondeur. La Corée du Sud a ouvert un centre à Gyeongju, à 80 m de profondeur. En Suède et en Finlande, il existe deux centres réversibles à environ 60 m. Aux États-Unis, ils sont stockés dans quatre installations, en surface ou à faible profondeur. Des plus petits pays, comme la République tchèque, ont également choisi cette technique.

De nombreux États ne disposent pas encore d’un site définitif pour le stockage de ces déchets, ou débutent tout juste. La Bulgarie recherche un site. En Belgique, la mise en service du centre de stockage final de Dessel est retardée depuis 2016. La Russie aurait lancé le sien en 2017.

Enfin, quelques pays font le pari risqué d’un stockage géologique profond définitif de ces déchets. Le Canada voudrait en enterrer 1 million de m3 à 600 m pendant 500 ans en Ontario, près de Chalk River, mais le projet est contesté par des associations environnementales à cause des risques d’infiltration. En Allemagne, les sites de stockage profond sont en péril et un nouveau site devrait ouvrir à Konrad, une ancienne mine de fer, en 2022. En attendant, près de 70.000 m3 sont entreposés en surface.

2. Le combustible irradié : en piscines, mais pour combien de temps ?

Après trois ou quatre ans d’utilisation dans le cœur d’un réacteur, le combustible irradié dégage énormément de chaleur et de radioactivité. 300.000 tonnes s’accumulent dans le monde. Dans tous les États, il est entreposé pour quelques années, voire quelques décennies, dans des piscines de refroidissement sur les sites de production : l’eau « borée » des bassins joue un rôle de radioprotection et de dissipation de chaleur.

Contrairement à la plupart des réacteurs allemands, en France, les 58 piscines d’entreposage ne sont pas situées dans l’enceinte renforcée du bâtiment du réacteur, mais couvertes par l’équivalent de « hangars agricoles », selon Yannick Rousselet, chargé de campagne nucléaire à Greenpeace. Alors qu’elles sont les installations concentrant le plus de matières radioactives, elles sont très vulnérables à des attaques « aux conséquences similaires à un accident majeur », d’après un rapport indépendant commandé en 2017 par Greenpeace.

Après quelques années d’entreposage dans les piscines à cause de leur chaleur, la plupart des combustibles seraient suffisamment refroidis pour être gérés autrement. Mais qu’en faire ? « L’idée de la piscine était liée au retraitement », assure Mycle Schneider, consultant indépendant sur le nucléaire. Dans le passé, de nombreux pays comme l’Allemagne, la Belgique, le Japon, ou l’Espagne gardaient leur combustible dans l’eau avant de l’envoyer pour le retraitement en France ou au Royaume-Uni. Mais la faillite progressive du retraitement à l’international et l’allongement de la durée de vie des réacteurs entraînent la saturation des piscines.

Aux États-Unis et en Allemagne, le surplus des bassins — où certains combustibles usés reposent depuis près de 40 ans — est entreposé à sec en surface sur les sites de production. En Angleterre, la situation des piscines, parfois très dégradées et « vulnérable à des attaques terroristes » est un « problème majeur », selon Mycle Schneider.

En 2017, des photos clandestines ont révélé l’état de deux piscines de combustible usé à l’abandon depuis 40 ans dans l’une des premières centrales du site de Sellafield (Angleterre). À droite, un goéland s’y baigne.

La France, par contre, ne remet pas en cause le retraitement à La Hague. Elle continue dans le dogme du « tout piscine » avec un projet EDF de nouveau mégabassin centralisé à Belleville-sur-Loire : ce projet, révélé par Reporterre, complèterait les quatre piscines bientôt saturées de La Hague.

Enfin, certains pays comme la Suède et la Finlande regroupent les combustibles pendant des décennies dans une ou plusieurs piscines centralisées avant un éventuel stockage géologique définitif en couche profonde.

3. L’enfouissement géologique définitif des déchets, une « solution référence » remise en question

« Dans les années 1980, après avoir arrêté de jeter les déchets dans la mer, les États, sous l’égide de la France, ont globalement adopté le stockage géologique comme “solution de référence” pour prétendre boucler le “cycle” », explique Bernard Laponche. La « religion du stockage géologique » s’est imposée à l’AIEA (Agence internationale de l’énergie atomique), la Commission européenne ou l’Agence pour l’énergie nucléaire. Mais la plupart de ces projets sont remis en cause. Ils restent au stade d’ébauche, et ceux qui existent — uniquement pour des déchets de faible ou moyenne activité — sont mal en point.

  • Aux États-Unis
    • Le Wipp, deux milliards de dollars pour de la litière pour chat
      Aux États-Unis, à (Carlsbad, Nouveau-Mexique), le Wipp a été mis en service en 1999 pour stocker 173.000 m3 de déchets militaires de faible et moyenne activité à vie longue dans des dômes de sel à 640 mètres de profondeur. Quinze ans plus tard, en février 2014, un incendie souterrain a entraîné un dégagement en surface de radioactivité et la contamination de 21 travailleurs.
Prévu pour être sûr pendant 10.000 ans, le site est arrêté pendant trois ans et les travaux de remise en état ont coûté plus de deux milliards de dollars. La cause de l’incendie ? Une erreur dans le type de litière pour chat utilisée pour solidifier les déchets toxiques liquides.
    • Le projet Yucca Mountain, suspendu par Obama, relancé par Trump ?
      Depuis 1987, un autre projet d’enfouissement devait voir le jour sur le site de Yucca Mountain, près de Las Vegas (Nevada), pour entreposer à 300 m les 80.000 tonnes de combustibles irradiés. En 2010, l’administration Obama a suspendu le projet. Mais en février 2018, l’administration Trump a inclus 120 millions de dollars dans le budget fédéral pour relancer les études. Et le 10 mai 2018, la Chambre des représentants a voté une loi pour relancer le processus d’autorisation du site d’enfouissement géologique.
  • En Allemagne, le stockage géologique est fragilisé
    • Pour les déchets à faible et moyenne activité, des anciennes mines fermées, ou en état critique.
      L’Allemagne fermera ses dernières centrales en 2022, mais les déchets sont là. À Morsleben, dans une ancienne mine de sel, 40.000 m3 de déchets de faible et moyenne activité ont été stockés de 1971 à 1998. Le site est aujourd’hui en cours de fermeture. Non loin de là, dans l’ancienne mine de sel d’Asse, la situation est catastrophique. De 1967 à 1975, les autorités allemandes se sont débarrassées de 126.000 fûts de déchets de faible et moyenne activité : 40 ans plus tard, c’est un gruyère atomique.
Chaque jour, 12.000 litres d’eau ruissellent sur les parois. Soumises à la pression, certaines galeries s’effondrent. La saumure radioactive menace de contaminer la nappe. Les autorités ont opté depuis 2013 pour le « désenfouissement » des fûts, du jamais vu à une telle échelle. Ils devraient rejoindre le futur site de Konrad, qui devrait ouvrir en 2022. Cette ancienne mine de fer en Basse-Saxe accueillerait 300.000 m3 de déchets.
    • À Gorleben, l’enfouissement des déchets de haute activité s’éloigne.
      Toujours dans une couche de sel, Gorleben, petit village de 634 habitants, est devenu un symbole des luttes écologistes. Chez ce grand frère de Bure, l’État prospecte un site depuis 1977 pour y enfouir les déchets de haute activité. Des dizaines de milliers de personnes s’y opposent par tous les moyens, des centaines de personnes se sont installées pour faire vivre cette région désertifiée, et le blocage des trains portant des conteneurs, dits « Castor », de déchets revenant du retraitement à La Hague y est devenu un sport régional. En 2013, une nouvelle loi a interrompu les prospections sur ce site contesté, et confié la recherche d’un site à une commission scientifique à l’horizon 2030.
  • En Suède, un projet retoqué par la justice
    En Suède, à Forsmark, à 150 km de Stockholm, la société privée SKB cherche à enfouir 12.000 tonnes de combustibles irradiés issus des huit centrales du pays dans une couche de granit à 450 m sous terre. Pour contenir la diffusion des radioéléments, la « barrière technique » — la matrice de confinement des déchets — est préférée à la « barrière géologique » du granit, roche cristalline dont les fracturations et les infiltrations sont plus probables. Selon la technologie KBS-3, les fûts seraient encapsulés dans une épaisse couche de cuivre résistant à la corrosion, puis confinés dans des alvéoles comblées de bentonite, une argile devenant imperméable lorsqu’elle est saturée d’eau. 
Mais le projet n’est pas fait : en janvier 2018 le tribunal suédois de l’environnement a retoqué la demande de construction, estimant que la sûreté du projet n’était pas assurée. C’est maintenant au gouvernement de trancher.
  • En Finlande, le projet Onkalo est en cours
    À Onkalo, à 300 km au nord-ouest d’Helsinki, la société Posiva prévoit d’enfouir 5.500 tonnes de combustibles usés issus de 4 réacteurs à 420 m dans le granit. Après une phase de laboratoire, les travaux ont officiellement commencé en 2017. Comme en Suède, le site est proche d’une centrale pour être mieux accepté, et la technique de confinement est la KBS-3. Le projet, pourvoyeurs de revenus et d’emplois, dispose d’une acceptabilité sociale enviée à l’international — y compris auprès de Greenpeace ou du Parti vert, qui y voient la meilleure solution. Pour le moment, les quelques voix critiques d’experts isolés semblent se fatiguer.
Schéma des galleries du site d’Onkalo, en Finlande.
  • Dans le reste des pays nucléarisés, des laboratoires se construisent
    La plupart des autres pays n’en sont pas au stade de la mise en œuvre des projets, mais à celui de l’implantation de laboratoires de recherche géologique pour développer des connaissances et/ou caractériser de possibles sites d’implantation industrielle. Dans le granit : au Canada, à Whiteshell (Underground Research Laboratory), en Suisse (laboratoire de Grimsel), Corée du Sud (Kurt), Japon (Tono Mizunami URL). La Russie construirait également, depuis 2017, un laboratoire dans le granit. Dans l’argile : Belgique (Mol), Suisse (Mont-Terri), Japon (Horonobe URL).
  • Vers des stockages géologiques régionalisés ?
    En 2016, le Premier ministre de l’Australie-Méridionale, qui ne compte pas de centrale, a proposé d’accueillir, en échange de quelques milliards de dollars canadiens par an, le premier site de stockage international de déchets radioactifs, suscitant une vague de contestation et un avis négatif d’un comité de citoyens.
    En réalité, l’idée fait son chemin depuis plusieurs décennies. Yves Marignac, consultant indépendant de Wise-Paris, explique que « des discussions sur les approches régionalisées sont en cours » à l’AIEA et la Commission européenne, notamment pour aider les petits pays nucléarisés à se désengorger et éviter de multiplier les oppositions nationales.

Les grands pays où le combustible et les déchets du retraitement s’accumulent pourraient aussi être tentés d’exporter leurs déchets atomiques — plus officiellement, en tout cas, que les trafics de déchets révélés au large des côtes somaliennes. Début 2011, les États-Unis et le Japon ont envisagé de construire un site de déchets en Mongolie. Quelques mois plus tard, face aux oppositions, le gouvernement mongol a fait marche arrière et interdit toute négociation avec un gouvernement étranger pour stocker des déchets nucléaires dans le pays.

4. L’entreposage en surface des déchets de haute activité, une option peu visible mais pourtant pratiquée

En marge de la « religion » du stockage géologique, quelques pays ont choisi de stocker temporairement à sec en surface (et, parfois, en subsurface) le combustible irradié. Cette option n’a pourtant jamais été sérieusement étudiée internationalement. La faute à l’Hexagone, pour Bernard Laponche : « Selon la loi Bataille de 1991, le CEA devait étudier ce procédé : mais il ne l’a jamais fait. La France, qui a une grande influence internationale, a toujours poussé la fausse solution de l’enfouissement. »

Après avoir arrêté tout projet de retraitement commercial, les États-Unis ont opté depuis 1986 pour l’entreposage à sec des 76.000 tonnes de combustibles sur près de 75 sites de production. « En complément des piscines, qui représentent encore 70 % du stockage, mais dont la part doit baisser à environ 40 % d’ici 2030 », assure Mycle Schneider. Les assemblages sont placés dans des cylindres métalliques, puis dans des sarcophages de béton pour protéger des rayonnements, et stockés horizontalement ou verticalement.

Le stockage à sec et le type de containeur utilisé aux États-Unis.

La NRC (équivalent de l’Autorité de sûreté nucléaire) a fortement contribué à répandre la technique. Elle affirme que « l’entreposage en conteneur à sec est sans danger pour les personnes et l’environnement. Les systèmes de conteneurs sont conçus pour absorber les rayonnements, gérer la chaleur et prévenir la fission nucléaire. Ils doivent résister aux tremblements de terre, aux projectiles, aux tornades, aux inondations, aux températures extrêmes et à d’autres scénarios ». Sans nécessiter d’énergie ou de ventilation, elle ne relève à ce jour pas d’incidents majeurs, de tentatives de sabotage, ou de rayonnement contaminant. Contrairement aux stockages géologiques ou aux piscines. Bernard Laponche va dans le même sens : « Les stockages à sec de Fukushima n’ont pas bougé avec le tremblement de terre et le tsunami, mais la piscine a posé un énorme problème avec la peur d’un accident majeur. »

Comble de l’ironie, Orano (ex-Areva), qui promeut le retraitement et le tout piscine en France, est pourtant l’un des leaders du stockage de surface aux États-Unis. L’entreprise intervient sur 23 réacteurs pour le transfert des assemblages des piscines jusqu’à ses conteneurs horizontaux « Nuhoms », qu’elle vante comme le « plus haut niveau de sécurité » dans des vidéos promotionnelles.

L’Allemagne, qui interdit depuis une loi de 2005 tout transport de combustible irradié vers des usines de retraitement, a également développé l’entreposage direct à sec, en plus des piscines, sur les 17 sites de production. Les assemblages sont placés dans des conteneurs de type Castor, de grands cylindres de béton armé qui servent aussi au transport par train des assemblages pour le retraitement à La Hague. Sur le site de Neckarwestheim, certains combustibles sont même stockés dans des tunnels creusés à flanc de collines granitiques. Quant aux déchets vitrifiés de haute activité (HA) issus du retraitement, ils sont entreposés en surface à Gorleben et à Ahaus, à la suite de l’opposition à tout projet de stockage géologique.

La technologie commence à être testée dans un certain nombre de pays. Au Royaume-Uni, la dernière usine de retraitement à Sellafield va fermer en 2018. Face à la saturation des piscines, Mycle Schneider explique qu’« EDF Energy, qui exploite les centrales, commence à construire un site de stockage en surface », le premier du pays. La Corée du Sud commencerait également à l’adopter.

Yves Marignac rappelle pour autant que « même dans les pays où on développe de l’entreposage en surface, cela reste une solution temporaire, qui n’est pas envisagée comme un équivalent au stockage géologique ». À Maine Yankee (États-Unis), depuis 1997 (date de démantèlement de la centrale), le conseil municipal s’impatiente et poursuit le département de l’Énergie (DOE) pour qu’il gère les 6.000 tonnes de châteaux de combustibles qui patientent au beau milieu du site rendu à l’herbe.

Entreposage de surface vertical en conteneurs cylindriques toujours présents sur le site de la centrale démantelée de Maine Yankee, aux États-Unis.

Pour désengorger ces sites, le premier centre d’entreposage centralisé du pays pourrait s’établir au Nouveau-Mexique, porté par l’entreprise Holtec. Mais pour l’administration Trump, cela ne serait qu’une antichambre de Yucca Mountain : le 10 mai 2018, la Chambre des représentants a voté une loi pour relancer le processus d’autorisation du site d’enfouissement géologique.

Pour les experts indépendants interrogés, il n’est pas question de subordonner l’entreposage de surface à l’enfouissement. Pour Mycle Schneider, « c’est beaucoup trop tôt pour prendre la décision du stockage géologique, on n’est pas en mesure de dire que c’est plus sûr ». Bernard Laponche défend un « entreposage pérenne de subsurface, ni définitif, ni intermédiaire, qui serait accessible, réversible, protégé des agressions, pendant 100, 200, 300 ans ». Le temps nécessaire pour « mettre les moyens pour continuer de chercher une solution à ce problème inextricable ».

  • A suivre



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Lire aussi : Déchets nucléaires : la grande pagaille

Source : Andrea Fuori pour Reporterre

Photos :
. chapô : Dans l’une des mines de sel d’Asse, en Allemagne, les déchets radioactifs ont été entassés sans réflexion.
. Drigg : Amec Foster Wheeler
. Sellafield : © The Ecologist
. stockage à sec : NRC, 2011.
. Maine Yankee : Wiscaset Newspaper

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