Article : "Dealing with the Elephant(s) in the Room"

L'INTÉRÊT POUR L'ÉNERGIE NUCLÉAIRE s'est considérablement intensifié au cours des dernières années. Alors que l'incertitude mondiale sur les marchés du pétrole et du gaz s'accroît et que le changement climatique continue d'évoluer, les investisseurs, les gouvernements, les experts en énergie et même les défenseurs de l'environnement jettent un regard neuf sur l'énergie nucléaire, qu'ils considèrent comme une véritable solution à nos crises en matière de sécurité énergétique. Ce qu'ils constatent, c'est que l'industrie nucléaire d'aujourd'hui a radicalement changé, les progrès technologiques majeurs ayant permis d'atténuer bon nombre des préoccupations traditionnelles. Cependant, il reste un "éléphant dans la pièce". Que faisons-nous des déchets ? C'est cette question, plus que toute autre, qui pose aujourd'hui un véritable défi à l'investissement dans le secteur.

Maximiser la Hiérarchie des Déchets

Les déchets radioactifs sont simplement des déchets qui contiennent un élément radioactif. Si les déchets de haute activité de Sellafield et de Fukushima font la une des journaux, la plupart des déchets radioactifs entrent dans les catégories des déchets de très faible et de faible activité. Représentant plus de 94 % des 5,1 millions de tonnes de déchets recensés dans l'inventaire actuel des déchets radioactifs du Royaume-Uni, ils comprennent de nombreux matériaux différents, allant des gants et lingettes usagés aux terrains et matériaux de construction contaminés. Ces déchets, s'ils ne sont pas traités, créent des flux de déchets secondaires en raison de l'infrastructure nécessaire à l'entretien, au reconditionnement et au stockage des matériaux. Ce problème est exacerbé par l'ajout de matériaux aux déchets d'origine, par exemple par l'injection de coulis. Les options d'élimination des déchets radioactifs sont limitées. Celles qui existent au Royaume-Uni, à savoir les décharges autorisées, le dépôt de déchets de faible activité (LLWR) ou l'installation de stockage géologique (une fois construite), ont une capacité limitée et sont coûteuses à utiliser. La réduction des déchets nucléaires et le détournement des déchets vers d'autres voies sont nécessaires pour réduire les coûts et maximiser la durée de vie des installations d'élimination des déchets nucléaires.

Détourner les Déchets par le Tri et la Ségrégation

L'utilisation de la robotique et de l'intelligence artificielle pour trier les déchets nucléaires peut offrir des solutions plus sûres, plus rapides et moins coûteuses. Pour améliorer l'efficacité, les ingénieurs nucléaires se tournent de plus en plus vers les technologies d'automatisation. L'un des concepts est celui des "co-bots" - des robots qui travaillent aux côtés des humains et s'occupent des tâches répétitives les plus simples, en alertant les humains lorsqu'ils doivent intervenir. La répartition des tâches entre l'homme et la machine pour améliorer les processus présente des avantages considérables dans le contexte du tri et de la séparation des déchets nucléaires, mais sa mise en œuvre nécessite une technologie qui permette à l'homme d'intervenir tout en restant à l'écart de ces risques.

Minimiser les Volumes de Déchets

La vitrification est une technologie bien connue pour le traitement des déchets nucléaires. Cette technologie traite thermiquement les déchets, réduisant leur volume jusqu'à 80 %, et produit une forme de déchet robuste et durable. Les radionucléides sont capturés dans une matrice de verre idéale pour l'élimination à long terme, en raison de la résistance à la lixiviation et de la durabilité du produit. La technologie est coûteuse, mais les critères d'acceptation sont exceptionnellement vastes. Elle est donc intéressante pour le traitement et l'élimination des formes de déchets problématiques, ce qui prouve qu'il existe des techniques de traitement pour les déchets nucléaires les plus difficiles à traiter. Les coûts d'infrastructure liés au stockage peuvent être évités en profitant de l'occasion pour réduire le volume des déchets grâce à la vitrification. Le défi consiste à s'assurer que le produit final est compatible avec les infrastructures engagées, notamment les solutions de stockage, de conteneurs et de transport.

Apprendre de notre Passé

Et lorsque les choses tournent mal, par exemple lors de l'incident de Fukushima (2011), nous voyons un secteur qui déploie des innovations pour relever les défis de la dépollution et de la gestion des déchets. Immédiatement après l'incident, il a fallu relever d'importants défis pour récupérer l'eau de refroidissement contaminée et éliminer les isotopes actifs, en particulier le césium et le strontium. Alors que le traitement des effluents est bien connu, avec l'utilisation de divers filtres et médias d'échange d'ions pour capturer les milieux actifs, le défi à Fukushima était l'ampleur du problème et les contraintes de temps qui ont conduit à un déploiement urgent avant que les liquides actifs ne s'échappent. Les défis à relever à la centrale de Fukushima Daiichi sont immenses. L'environnement radioactif à l'intérieur du réacteur signifie que toute technologie déployée doit être robuste tout en étant suffisamment flexible pour s'adapter aux ouvertures limitées du réacteur. La cartographie de l'environnement, la caractérisation des matériaux présents dans le réacteur et la récupération des déchets dangereux sont des tâches considérables.

L'accélération constante du développement technologique modifie le paysage de ce qu'il est possible de réaliser avec les technologies de gestion des effluents et de télémanipulation, du développement des technologies d'actionneurs asservis à l'utilisation croissante de solutions numériques et à la prolongation de la durée de vie des réacteurs existants. Les enseignements tirés de ces applications de décontamination ont une incidence directe sur les opérations nucléaires civiles d'aujourd'hui, en particulier le déclassement des réacteurs et la planification des mesures d'urgence ; la technologie a le potentiel de soutenir la prolongation de la durée de vie des centrales d'une manière rentable et innovante.

Conclusion

Les technologies décrites dans cet article, ainsi que les meilleures pratiques adoptées par le secteur, réduisent la quantité de matières devant être traitées comme des déchets nucléaires et permettent un déploiement efficace de la hiérarchie des déchets. En outre, le secteur tire les leçons de son passé. Des technologies continuent d'être développées, qui ont le potentiel de réduire les risques liés aux opérations et au démantèlement en éloignant l'opérateur du danger et en réduisant ou en éliminant totalement le danger afin de minimiser l'impact des opérations nucléaires sur l'environnement. Les progrès réalisés me confortent dans l'idée que les solutions aux problèmes de déchets nucléaires dont nous débattons depuis des années sont à portée de main.