Retraitement des déchets métalliques radioactifs : la « bonne » fusion nucléaire

Imaginez un procédé précisément conçu pour fusionner du matériel radioactif. De façon tout à fait intentionnelle, dans le cadre des activités de l'industrie nucléaire, au sein de laquelle la plupart des professionnels consacrent l'ensemble de leur carrière à prévenir un incident de fusion. Un peu poussé, croyez-vous? En matière de traitement des déchets radioactifs issus des rebuts métalliques, serait-il possible que nos craintes nous aveuglent et nous empêchent de voir ce qui serait peut-être la meilleure solution?

De bons vieux procédés pyrométallurgiques sont utilisés depuis des décennies dans l'industrie des métaux pour contrôler la fonte. Ces procédés offrent désormais une solution de rechange pour le traitement des déchets métalliques radioactifs dont la quantité est appelée à augmenter.

En Amérique du Nord, l'industrie nucléaire se débarrasse de la plupart de ses déchets en les enterrant, en les entreposant ou, parfois, en les réutilisant. Depuis quelque temps déjà, l'Europe s'attaque aux problèmes de décontamination et de réduction du volume en faisant fondre les déchets radioactifs de faible activité (DRFA) et de moyenne activité (DRMA). Cette pratique a été largement ignorée ici pour diverses raisons politiques, sociales et économiques.

Mais les temps changent. Les stocks nord-américains et mondiaux de DRFA et de DRMA devraient augmenter considérablement au cours des dix prochaines années en raison des nombreuses installations nucléaires qui doivent être déclassées. À l'échelle mondiale, on estime à seulement 13 sur 100 le nombre de centrales commerciales mises hors services qui ont été complètement déclassées. Une centaine d'autres centrales devraient cesser leurs activités d'ici 2025. Par ailleurs, jusqu'à 13 % de l'acier d'une centrale nucléaire déclassée (soit environ 1 000 m³ pour une installation de 1 000 MW) sera de type DRFA.

Parallèlement à ce mouvement de déclassement, une convergence de facteurs – la volonté de réduire les stocks de déchets radioactifs, le nombre limité de sites d'entreposage stables géographiquement dans beaucoup de régions et la priorité accordée à l'enfouissement et à l'entreposage des déchets à haute radioactivité (DHR) – pourrait mener à la réévaluation des pratiques qui ont cours dans l'industrie.

La fonte du métal pour en extraire des déchets radioactifs est un procédé écologique et durable. En fait, c'est le dernier des trois R (réduire, réutiliser, recycler) de toute bonne stratégie de conservation.

Voici comment fonctionne le procédé : Les rebuts contaminés sont fusionnés et maintenus à l'état liquide pendant un certain temps. Sous l'effet de la gravité, la majeure partie de la matière radioactive se sépare du métal fondu, qui est ensuite forgé en lingots de matière propre. Pendant la fonte, la matière radioactive forme un petit volume de résidus qui est pris en charge séparément.

Les émissions de la fournaise doivent également être traitées. Encore une fois, il est possible d'avoir recours à des procédés de contrôle de la qualité des gaz mis au point à l'origine pour l'industrie de fusion. Ils conviennent parfaitement à la tâche. Souvent, le métal est suffisamment décontaminé pour pouvoir être réutilisé. S'il n'est pas possible de le réutiliser et que l'enfouissement est nécessaire, le volume total à enfouir est bien moindre. Il s'agit là d'une amélioration notable qui relève du premier R de la stratégie de conservation : réduire.

Certes, la réduction du volume n'est pas aussi écologique que le recyclage. Elle s'inscrit cependant dans un des principes fondamentaux de l'industrie nucléaire, soit la réduction économiquement viable des volumes des déchets selon le principe des rejets les plus faibles qu'on puisse raisonnablement atteindre (ALARA).

La combinaison de pratiques nucléaires et des procédés pyrométallurgiques a certainement de quoi faire sourciller. Peu d'organisations possèdent l'expertise et l'expérience nécessaires pour concevoir et mettre sur pied les installations requises. Cela ne signifie pas pour autant qu'il n'y aura pas d'occasions.

Hatch collabore avec certains de ses clients pour mettre à l'essai des technologies de prochaine génération qui amélioreront la propreté du métal et réduiront l'exposition de l'opérateur. En fait, certaines des technologies que nous mettons au point pourraient servir dans de vastes opérations de nettoyage comme celle de Fukushima. Beaucoup de ces procédés, mis au point à l'interne au cours des dernières années, pourraient radicalement changer le sens de « raisonnablement » dans le principe ALARA.

Lorsque l'enfouissement des rebuts métalliques ne sera plus la principale méthode de gestion des déchets en Amérique du Nord, les producteurs devront se tourner vers d'autres solutions éprouvées. Ils ne pourront se permettre de se lancer dans des programmes de recherche-développement longs et coûteux. L'envoi d'énormes quantités de rebuts radioactifs en Europe ou au Japon en vue de leur traitement ne sera pas une option viable, d'autant plus que ces régions auront déjà de la difficulté à prendre en charge leurs quantités grandissantes de déchets.

Hatch sera alors prête à les assister grâce à des procédés et à de l'équipement optimisés pouvant être rapidement mis en œuvre dans des installations spécialisées.