La « réversibilité » du stockage géologique des déchets nucléaires figure en première priorité en France. – Et en Suisse? La Nagra dans l’embarras.
Par André Lambert
La région «Bözberg», dans le canton d’Argovie, a été désignée par la Nagra sous le nom de code « Jura Est » comme site potentiel pour le stockage « géologique » en profondeur des déchets radioactifs en Suisse. Depuis lors, la population locale suit les activités de la Nagra avec un regard critique. En particulier, l’organisation « Pro Bözberg », en tant qu’organisation légitimée en matière de recours, préconise sans compromis que seuls les critères de sûreté les plus stricts soient appliqués à toutes les questions relatives à l’élimination des déchets nucléaires. En aucun cas, les aspects politiques et géographiques ne sont « négociables » – en dernier lieu le fait du voisinage du dépôt intermédiaire (Zwilag). (https://proboezberg.ch/atommuell/). Cela ne signifie rien de moins que l’application stricte de l’article 30 (3) de la loi sur l’énergie nucléaire (LENu): https://www.admin.ch/opc/fr/classified-compilation/20010233/index.html.
Afin de pouvoir évaluer les multiples questions de ce domaine vaste et complexe par ses propres moyens, le Comité de « Pro Bözberg » considère comme son devoir prioritaire de se tenir à une distance critique des informations et de la propagande des organes officiels, et de s’informer également de manière proactive et indépendante en suivant notamment les développements à l’étranger et en consultant les experts correspondants.
Dans ce contexte, une délégation de six membres du Comité de « Pro Bözberg » a visité deux installations centrales pour le stockage des déchets nucléaires en France fin mai 2019. Les participants ont organisé, préparé et entièrement payé de leur poche le voyage; ils publieront leurs impressions de manière appropriée.
L’accent particulier de l’article suivant repose sur la constatation principale des participants: la différence flagrante entre les concepts de stockage géologique des producteurs de déchets français et suisses prévus pour les déchets hautement radioactifs (ci-dessous: DHA). Pour la délégation de « Pro Bözberg », il est évident que le concept français se présente des ordres de grandeur plus convainquant que celui qui est promu par la Nagra depuis des années. Ainsi en France, l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) défend sans compromis la primauté d’une technique robuste, déjà reproductible à l’heure actuelle à l’échelle 1: 1 pour le stockage des déchets hautement actifs (DHA): réaliste, démontrable, transparent et techniquement vérifiable – en opposition complète aux concepts plutôt archaïques de la Nagra.
Réversibilité: une exigence politique et sociale fondamentale
Dans le débat public controversé concernant la « sûreté » à long terme des dépôts de déchets de haute activité dans des dépôts géologiques, ce sont les aspects de contrôle, de surveillance et de récupération qui prédominent. En revanche, le scepticisme et la suspicion perdurent quant à l’élimination souterraine définitive et irréversible. Et à juste titre: trop nombreux sont les exemples d’avaries désastreuses touchant des installations à peine construites, déclarées « sûres » à l’origine, que ce soient des décharges pour des déchets atomiques ou chimio-toxiques[1]. Un processus de stockage de la dimension prévue pour les déchets de haute activité (DHA) ne peut jamais être considéré comme «maîtrisable». Par ailleurs, il va de soi (on serait en droit de le penser) que dans un processus de construction et de stockage de cette ampleur – et qui peut s’étendre sur une durée de plus d’un siècle – les connaissances nouvelles ainsi que les progrès techniques acquis au cours du temps, doivent obligatoirement être pris en compte.
A l’avenir, la surveillance et la possibilité de la récupération serviront de norme dans tous les projets d’élimination de DHA en souterrain. En Suisse, au plus tard depuis les résultats transdisciplinaires élaborés par le Groupe d’experts pour les modèles de gestion des déchets radioactifs (EKRA), aucun projet de gestion des déchets nucléaires n’est envisageable sans tenir compte de manière crédible de ces exigences essentielles. En conséquence, d’importantes dispositions dans la loi sur l’énergie nucléaire (2003), fondées sur le concept EKRA, exigent la possibilité de la récupération des déchets radioactifs déjà stockés comme condition «sine qua non» pour la délivrance d’une licence d’exploitation pour un dépôt dans des formations géologiques profondes (LENu Art. 37 b).
Notons que ce sont précisément de telles considérations qui ont incité nos voisins français à concevoir leur stockage (pour DHA) en conséquence, et de manière aussi cohérente. Dans un laboratoire souterrain, des essais de stockage et de récupération à l’échelle 1:1 sont effectués «in situ» (sans déchets radioactifs, cela va de soi). La technique est testée, optimisée et tout le monde peut se faire une raison des réalités sur place. Par ailleurs, le terme de «réversibilité» domine déjà les titres de toutes les brochures publiques de l’Andra.
Une disposition réconfortante à l’autocritique et au traitement informel des questions encore à résoudre
Les déchets hautement radioactifs (DHA) issus du combustible irradié des 58 centrales nucléaires françaises doivent être stockés dans une couche d’argilite d’environ 140 mètres d’épaisseur, à une profondeur de près de 500 mètres. En vue de la mise en œuvre de ce projet, l’Andra exploite un laboratoire géologique en profondeur, à la limite nord-est du bassin parisien, dans une zone tectoniquement stable. Ici, la faisabilité et la sécurité du stockage géologique dans des argilites à une profondeur d’environ 450 m sont testées. Il s’agit d’un véritable test de résistance concernant un site spécifique pour un stockage géologique de DHA sur une surface totale d’environ 30 kilomètres carrés.
Dès le début de la visite dans le laboratoire souterrain de Bure, la délégation du Comité de « Pro Bözberg » a été impressionnée par le grand professionnalisme des chercheurs engagés dans ce projet, et par leur ouverture à la communication. Après les 10 minutes de trajet dans la cage d’ascenseur vers le fond de la mine (à environ 450 m sous la surface), la visite s’est déroulée dans le vaste système de galeries et tunnels des installations expérimentales souterraines. Les participants ont bénéficié de l’expertise scientifique et technique des experts français accompagnants sur place: une géologue de site, une ingénieure spécialiste en mécanique des roches et un géochimiste des nucléides. Ces experts de pointe ont exposé de manière aussi claire que compréhensive un tableau cohérent des procédures de recherche expérimentale parfois complexes, ainsi que des résultats antérieurs de ce centre de recherche conçu de façon ciblée et prévoyante. En même temps, ces scientifiques se sont avérés autocritiques et consciencieux, autant dans la conversation que dans la réponse aux questions posées par les visiteurs. Cet échange d’expériences avec des experts du projet français présente une valeur particulière, dans la mesure où la Nagra envisage le stockage dans une argilite semblable à celle prévue pour les DHA en France.
Les membres du Comité de Pro Bözberg, à environ 450 mètres sous la surface de la Terre, dans une des galeries du laboratoire souterrain près de Bure (France). Une experte en construction de galeries et en mécanique des roches (avec le casque blanc) explique comment l’excavation des galeries doit se faire en fonction des contraintes de terrain, parce que les cavités forées dans la roche argileuse peuvent se déformer à long terme sous l’énorme pression des terrains sus-jacents. En effet, la sécurité à long terme d’une installation nucléaire profonde exige une capacité de confinement durable, c’est-à-dire une intégrité aussi intacte que possible de la roche de stockage (photo Pro Bözberg).
Un contraste irritant par rapport aux concepts de Nagra
La différence flagrante entre les concepts de stockage de DHA des opérateurs français et suisses en matière d’élimination des déchets constitue une découverte essentielle pour les participants du voyage d’étude: Il est évident que le concept français s’avère bien plus convaincant que l’actuel concept prôné par la Nagra (depuis plus de trente ans!).
Sans entrer dans les détails techniques présentés dans les rapports de Nagra (par exemple NTB 02-02), la divergence conceptuelle fondamentale entre les concepts dans les deux pays peut être résumée comme suit :
- Mise en place des colis de déchets
CH-Nagra : Stockage axial des récipients DHA, alignés («tube de roseau») dans des galeries de moins de 3 mètres de diamètre (jusqu’à 900 mètres de long, soit, par comparaison, 1 mètre de spaghetti de 3 mm de diamètre). Les colis de stockage de plus de 20 tonnes contenant le combustible usé et encapsulé doivent être transportés sur des wagons sur rails jusqu’à leur lieu d’entreposage et placés sur des socles en bentonite compactée. La cavité restante entre les récipients et la paroi de la galerie doit ensuite être remplie de granulés de bentonite d’une masse volumique prédéterminée (en qualité assurée!). Il va de soi que tous ces processus hautement complexes et exigeants du point de vue minier dans des souterrains difficiles et des champs de rayonnement mortels doivent obligatoirement être télécommandés et entièrement robotisés dans des galeries étroites, plusieurs centaines de mètres sous la surface terrestre.
- F-Andra : En partant d’une galerie principale consolidée par des segments d’arcs préfabriqués en béton armé («tübbings»), des forages transversaux horizontaux (des «alvéoles») sont percés latéralement, à intervalles réguliers, à angle droit par rapport à l’axe de la galerie (comparable aux «galeries de scolytes»), sur plusieurs décamètres de profondeur dans la roche. Les diamètres de ces cavités dépendent des dimensions des récipients à déchets qui y seront placés. Pendant le forage, un tube d’acier d’une épaisseur de quelques centimètres est introduit en continu dans le trou de forage et la cavité restante entre le tube et la paroi du forage est remplie de bentonite. Le tube sert à stabiliser le trou de forage et à recevoir ensuite les colis de déchets.
- Réversibilité
L’exigence de réversibilité selon le concept de l’EKRA et la LENu (article 37 B.) exige qu’en cas de besoin, la récupération des déchets radioactifs … “est possible sans grand effort”.
Toutefois, le concept de stockage de la Nagra pour les DHA est diamétralement opposé à cette exigence. Imaginons-nous: des conteneurs de plus de 20 tonnes, stockés axialement les uns derrière les autres, un mini-tunnel de presque 1 km de long, bourré de bentonite, et le tout dans une roche argileuse à ductilité élevée. Et dans ces conditions la récupération des déchets serait «possible sans grand effort»? Avec tout le respect que je vous dois: cela frôle l’aveuglement! Le parc de machines nécessaire pour cette opération (Nagra, 2002) donne déjà l’impression d’une fiction en matière de technologie minière. En tout état de cause, un tel équipement n’existe pour l’instant que sur le papier (Nagra rapp. Techn. NTB 02-02, page 141): un superrobot multitâche télécommandé (équipé de «capteurs radiologiques») combine un module «pelle mécanique» un module de «forage», un module «récupération» et encore un module «soutènement de la roche».
En lisant la description du processus de récupération, il est difficile de nier l’évidence: cette conception d’aménagement du dépôt, conçue comme un alignement axial de récipients, démontre que le « déchet » ne pourra jamais et ne sera jamais récupéré. Quoi qu’il en soit, on ne peut être qu’impatient de connaître – quand et où que ce soit, mais inévitablement! – la démonstration du futur parc de ces machines à l’échelle 1:1 à l’œuvre pour une démonstration du système Nagra pour la récupération de futs de déchets.
En attendant, l’Andra progresse. Leur concept, y compris l’équipement utilisé, est d’autant plus compréhensible et convaincant qu’il est déjà « démontrable » sur le terrain, à la profondeur de stockage prévu, et à la demande du public. Robuste et compréhensible: c’est ainsi que l’on crée la confiance et par conséquent la base de l’acceptation.
Il convient toutefois de rappeler que le concept français d’entreposage pour les déchets de haute radioactivité se distingue sur un point de manière évidente. La France exploite une usine de retraitement (à La Hague, en Normandie), qui sépare l’uranium et le plutonium encore valorisables du combustible usé. Après ce processus de séparation, les déchets hautement radioactifs restants – produits de fission et transuraniens à vie longue (actinides) – sont coulés dans du verre de borosilicate fondu et conditionné dans des récipients en acier de 43 cm de diamètre, d’une hauteur de 1,34 m.[2] Ces récipients en acier pèsent à peine une demi-tonne et sont donc plus faciles à manipuler que les combustibles irradiés de près de 5 mètres des concepts scandinaves ou suisses dans leurs conteneurs de 20 tonnes.
Les futs en acier contenant les déchets vitrifiés doivent ensuite être placés dans des conteneurs de stockage, fermés par un couvercle soudé. Le principe du stockage selon le concept de l’Andra peut être visionné – au moins de façon schématique – en suivant les liens suivants:
https://www.dailymotion.com/video/x105czv
https://www.youtube.com/watch?v=xWzFkpixHPY&feature=youtu.be
Chaque étape est claire, plausible et techniquement compréhensible. Les futs de déchets seront transmis dans une unité de transport confinant les rayonnements, pour être dirigés par une rampe d’accès («déscenderie») munie d’un funiculaire vers la zone de stockage et atteignent l’emplacement prévu dans leur alvéole de stockage (garnie d’un tube d’acier) au moyen d’un piston hydraulique à déplacement télescopique. Le diamètre des tubes en acier destinés à recevoir les futs remplis de déchets vitrifiés à haute activité est de 70 cm.
En adoptant une position prévoyante, les Français envisagent aussi, en cas de besoin, l’option du stockage direct des éléments combustibles usés (comme en Suisse); pour cela, il faut que des galeries de diamètres plus grands (1 m au minimum) soient forées. Il ne fait aucun doute que le forage de ces alvéoles sera un défi technique exigeant et nécessitera une phase d’essai complexe jusqu’à sa maturité opérationnelle.
Étant donné que les récipients pour les DHA peuvent être déplacés sur des éléments coulissants en céramique à l’intérieur du tube d’acier dans les alvéoles de stockage, leur récupération s’effectue, si nécessaire, essentiellement au moyen des mêmes instruments que ceux utilisés lors de l’entreposage. A cet effet, il suffit d’un mécanisme hydraulique qui se fixe à l’intérieur d’une rainure prévue à cet effet sur les colis. De cette façon, on peut retirer le fut. Des essais avec des récipients bloqués artificiellement par la rouille sur le tuyau de stockage (par application d’acides) ont montré que le système de traction hydraulique dispose de réserves de force suffisantes pour effectuer l’opération.
Conclusions et perspectives
Le concept de stockage de l’Andra pour les DHA (système « scolyte ») se présente dans son état actuel de développement des ordres de grandeur bien plus avancé que le modèle « tube de roseau » de la Nagra ; ce dernier n’est en fait qu’une transposition du modèle «tube de roseau» dans son ancien projet dans des roches cristallines, donc quelque peu «antédiluvien». Ce projet datait évidemment de l’époque de l’entreposage final, sans option de réversibilité.
A la suite des conclusions de l’EKRA, la Nagra ne pouvait plus – malgré un enthousiasme plutôt réservé – se fermer plus longtemps au changement de paradigme. Elle a donc dû adapter le concept de stockage, y compris la question de la réversibilité. Et si, du moins depuis le début du plan sectoriel pour le stockage des déchets nucléaires, une garantie de récupérabilité digne de ce nom devait être établie, il s’agissait de présenter un projet offrant toutes les garanties techniques et respectueux de la sécurité et de la radioprotection. Or, le concept actuel de la Nagra laisse un grand doute quant à l’intention de présenter un projet permettant effectivement la récupération opérationelle de déchets en cas de besoin. L’utilisation du terme de récupérabilité par la Nagra sonne ainsi plutôt comme une déclaration d’intention publicitaire.
Même si le concept des Français – et eux-mêmes ne le contestent pas! – permet encore des améliorations et des optimisations, et même si ce concept nécessite encore des développements techniques, il représente déjà en l’état une grande avancée par rapport au projet suisse. La Nagra et, d’avantage l’autorité de surveillance technique Ensi sont invités tous les deux à se pencher sérieusement sur cette question. En effet, sans un concept qui représente de manière convaincante la réversibilité dans l’opinion publique, et qui peut être présenté à l’échelle 1:1 et compris par le public, la réalisation d’une installation de stockage géologique est illusoire. L’équation reste valable :
Compétence + démonstration pratique de faisabilité + crédibilité = acceptance
Pas de fait accompli
Selon les plans en vigueur dans le cadre du le programme de la Nagra, la phase de mise en place des déchets dans le dépôt géologique devrait durer environ 15 ans (2060 – 2075), suivi par la fermeture de l’entrepôt principal, après une période d’observation d’environ 50 ans. La planification de l’Andra (même si l’on fait abstraction d’un parc de centrales nucléaires presque 12 fois plus important) repose sur toutes autres dimensions. Après la construction des accès, le puits incliné (la «descenderie») et de divers puits d’alimentation verticaux, l’Andra testera encore une fois pendant une période d’essai de dix ans la technologie de stockage, afin de la faire avancer progressivement jusqu’au niveau requis pour une maturité industrielle et opérationnelle. Cette phase se fera dans le respect des normes de sécurité les plus strictes. Par la suite, c’est-à-dire à partir de 2035 environ, l’Andra prévoit une opération de stockage d’une durée supérieure à cent ans. Pendant cette longue période, les déchets déjà stockés resteront – en principe récupérables à tout moment – dans leurs alvéoles protégées par des installations massives mais mobiles en acier. Ainsi, l’Andra répond de manière convaincante à l’exigence sociale de la réversibilité. Pour les générations suivantes, les possibilités d’une amélioration restent intactes, le cas échéant, grâce au progrès technologique. Ce constat est également valable concernant le choix d’une gestion alternative des déchets ou la fermeture définitive de l’installation. Le projet respecte ainsi la décision parlementaire française (citation): «… ce stockage, prévu pour être définitif, soit réversible pendant au moins 100 ans pour laisser des choix aux générations suivantes et notamment la possibilité de récupérer des déchets stockés.»
27.7.2019 / A
[1] Voir: „Endlager für schwach- und mittelaktive Abfälle in Schweden und Finnland: ein Reisebericht“, www.nuclearwaste, https://www.nuclearwaste.info/endlager-fuer-schwach-und-mittelaktive-abfaelle-in-schweden-und-finnland-ein-reisebericht/; Siehe auch Buser, Marcos (2016): Endlagerung radio- und chemo-toxischer Abfälle im Tiefuntergrund. Wissenschaftlich-technische, planerisch-organisatorische und strukturelle Schwachstellen. Eine Beurteilung vier ausgewählter Fallbeispiele, Greenpeace Deutschland; Buser, Marcos (2017): Short-term und long-term Governance als Spannungsfeld bei der Entsorgung chemo-toxischer Abfälle. Vergleichende Fallstudie zu Entsorgungs-Projekten in der Schweiz und Frankreich: DMS St-Ursanne und das Bergwerk Felsenau (beide Schweiz) und Stocamine (Frankreich), ITAS-Entria-Arbeitsbericht 2017-02
[2] https://inventaire.andra.fr/families/colis-de-dechets-vitrifies-csd-v-oranola-hague
La double stratégie (partie 2.1)
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