Le principe de destruction des déchets nucléaires est assez simple, même si la mise au point des procédés sera coûteuse et difficile: tout noyau atomique peut être transmuté par un passage dans un four à neutrons adéquat; on le sait depuis des décennies !
La radioactivité de bas niveau est inoffensive (tant qu’on n’absorbe pas de matières radioactives, de radon, d’iode ou de poussières); il est dommage de se priver du nucléaire, en croyant à des dangers largement chimériques, propagés par de pervers spécialistes de la communication. En Suisse, à qui profite l’interdiction à long terme de remplacer ou de construire des usines nucléaires? Pas au climat, pas à l’écologie, pas aux consommateurs ou à l’économie et pas à leur sécurité d’approvisionnement …
On peut aussi transmuter des noyaux lourds, inutilisables jusqu’ici (dits fertiles, par exemple U238), pour en faire du précieux combustible nucléaire (noyaux fissiles, par exemple Pu239). Depuis plus de 20 ans, on sait en principe comment utiliser ainsi des dizaines de fois mieux le combustible nucléaire, que dans des réacteurs de 2ème génération (comme ceux qui sont actuellement en service en Europe) ou même de 3ème génération. Les études depuis le milieu du 20ème siècle et les simulations par ordinateurs de ces nouveaux types de réacteurs nucléaires ont été faites aussi pour un nouveau combustible, le Thorium, plus abondant que l’Uranium, avec publications dès 1996; les logiciels utilisés à l’époque ont été portés sur toutes sortes d’ordinateurs et de PC (des milliers de fois plus rapides en 2016 qu’en 1996) et leurs bases de données existent toujours: il est donc loisible de simuler un réacteur nucléaire de type nouveau dans des délais courts (quelques mois, une fois l’outil maîtrisé). De ces simulations de réacteurs (par exemple) à onde de combustion nucléaire, on peut déduire que le combustible usagé peut à la fois très bien être réutilisé et débarrassé des anciens déchets nucléaires. Ecologiquement parlant, c’est une très bonne nouvelle. En Suisse, avec le combustible nucléaire usagé déjà disponible, on dispose de quoi remplacer toutes les autres grandes sources d’énergie pour au moins un siècle, au niveau de consommation de 2016: la substitution sera techniquement longue et difficile, mais ce sera mieux que de continuer à subir les dépendances de l’étranger, l’incertitude sur le futur et les dépenses pharaoniques actuelles.
Tout ceci fait qu’il n’y a aucun souci à se faire, ni pour la durabilité, ni pour le financement complet du nucléaire, ni pour les déchets. On pourra ainsi se donner le temps de résoudre complètement et sans inconvénients climatiques tous les problèmes d’énergie de très long terme. Documentation:
§ Lien Thorium, oui! mais pas seulement → ; ne pas manquer de lire les articles cités par M. De Reyff.
§ 2007.01-27 financier déchets.xls décrit le nombre de centaines de milliers de Fr/kg d’électricité qu’on peut en attendre. Sachant qu’on pourra aussi employer l’Uranium naturel ou l’Uranium appauvri comme combustible nucléaire, la pénurie de ce combustible n’est pas pour demain …
§ 2007.02-03 épargne CO2.xls
Procédés de destruction définitive des déchets nucléaires – tempête d’idées
L’idée est d’établir ici les principes, pouvant inspirer ceux qui mettront au point les meilleures des usines spécifiquement dédiées prioritairement à la destruction, en Suisse ou ailleurs, des déchets nucléaires de toutes sortes. Par rapport aux idées explorées vers 2007, il s’agit ici de tenter la deuxième étape de conception d’usines de destruction définitive des déchets nucléaires.
§ Le réacteur nucléaire à onde de combustion au Thorium de Teller et al., du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) est décrit dans les actes de la conférence ICENES96 (International Conference series on Emerging Nuclear Energy Systems, Moscow 1996); cette publication va être utilisée ici comme mine d’idées et source d’informations. Comme la source internet d’origine (http://www-phys.llnl.gov/ adv_energy_src/ICENES96.html) a disparu, le texte est mis à disposition ici :
1996 ICENES texte A4H.pdf
NB: l’appendice C fournit de très précieuses indications sur les métaux spéciaux aptes à supporter un déluge de neutrons. Les figures de données scientifiques 1, 2 et 5 sont incluses ci-après.
Critique: mettre en un seul réservoir scellé la provision de combustible nucléaire pour 30 ans vient du souci d’empêcher tout accès aux matériaux transformés et donc toute tentative de prolifération. Il faut à mon avis concevoir autrement le réacteur, se contenter d’une provision de combustible minimale, fissionnée à mesure, afin de limiter les quantités de matières radioactives sur le site.
§ Il existe dans la nature des réacteurs à onde de combustion nucléaire au centre du Globe, dans la partie métallique du noyau, découverts par une équipe universitaire d’Ukraine (dirigée par le Prof. Rusov V.D., publication en 2004, titre « Geoantineutrino Spectrum and Slow Nuclear Burning on the Boundary of the Liquid and Solid Phases of the Earth’s core » ), source http://arxiv.org/pdf/hep-ph/0402039.pdf .
2004.02-02 Rusov et al 0402039.pdf
Selon ce qu’on sait de la structure du centre du Globe, des matériaux fertiles et fissiles baignent (à la surface de la graine, à environ 1’200 Km du centre, pression environ 3.5 millions de bars) vraisemblablement très dilués dans du ferronickel liquide de densité 10 à cause de la pression, où les neutrons rapides nécessaires au fonctionnement de tels réacteurs doivent vraisemblablement survivre très longuement. C’est le rôle de réflecteur à neutrons que joue d’ordinaire le manteau en acier des réacteurs nucléaires, qui fait penser qu’il sera intéressant d’étudier le ferronickel à la fois comme économiseur de neutrons rapides et comme caloporteur local. A noter que le ferronickel (avec 5% à 15% de Ni) n’est de très loin pas aussi dangereux chimiquement que le sodium.
§ De l’industrie des hauts-fourneaux et de la métallurgie par fours électriques, on sait construire des conteneurs de ferronickel liquide. Il est donc envisageable de construire des réacteurs imitant la nature, dans un conteneur adéquat pour monter vers les 1’538 °C; on devra pouvoir en éjecter régulièrement les déchets devenus stables (tous les atomes radioactifs indésirables ayant été détruits; mais les déchets bloquant les réactions de fission, il faut en écarter du coeur du réacteur une trop grande quantité); on devra naturellement pouvoir ajouter régulièrement du combustible en quantités minimales; dans l’idéal, ce combustible sera constitué de matières nucléaires ne demandant pas de retraitements.
§ Avec un champ magnétique, il est possible de contrôler le ferronickel liquide (conducteur électrique, de viscosité comparable à celle de l’eau) et donc le comportement du réacteur, pour suspendre ou pour accélérer les réactions nucléaires, réguler son débit de chaleur.
§ Autour d’un tel conteneur, on doit pouvoir exploiter de la thermoélectricité à haute température, tout en prélevant le torrent de chaleur pour en faire de l’électricité par turbines à gaz. La très haute température va permettre d’obtenir un rendement de Carnot d’au moins 60%. La chaleur résiduelle pourra être exploitée pour du chauffage à distance, entre autres, au lieu d’être jetée dans des tours de refroidissement, si l’installation est située pas trop loin des usagers.
§ Dans les catégories du Forum international Generation IV, dont la Suisse est membre (de lien documentaire en français
https://fr.wikipedia.org/wiki/Forum_international_Génération_IV , en anglais https://www.gen-4.org ), on se situe à la fois dans « Réacteur nucléaire rapide à sels fondus RSF » et « Réacteur nucléaire à haute température refroidi au gaz RNR ».
On aura compris que tout ceci va devoir être simulé par ordinateur en détail, plutôt qu’expérimenté prématurément. Maîtriser un design de réacteurs nucléaires à liquide comme le ferronickel, contenant du combustible nucléaire à fissionner en quantités minimales, semble à portée des ingénieurs et de leurs puissants logiciels pour obtenir un prototype dans des délais de quelques années. Le domaine concerné se situe à la limite entre recherches scientifiques ou techniques et développements industriels: depuis 1996, que de temps perdu en Suisse !
Etat d’esprit en Suisse
Deux légendes, sans fondements scientifique ou technique sérieux, y ont entravé la poursuite de l’exploitation du nucléaire:
1. La peur de la radioactivité et les excès de la radioprotection – un usage abusif à l’étranger de l’évacuation forcée suite à accident. Une fraude scientifique avérée, mais à la vie dure, a créé dès le milieu du 20ème siècle la panique chez ceux qui ne sont pas familiers avec la biologie, même chez des scientifiques … Voir le lien documentaire « On the origins of the linear no-threshold (LNT) dogma by means of untruths, artful dodges and blind faith » Edward J. Calabrese, de 2015. Les accusations infondées, comme celles concernant les leucémies, ont été ressassées, alors que, par exemple en France, les preuves de non-corrélation avec l’usage du nucléaire civil ont été apportées …
2. Les durables mensonges de tous bords, sceptiques ou opposants, sur la soi-disant absence de solutions en Suisse au problème des déchets nucléaires. Voir par exemple Le Grand Prix du Poisson Vert à Moritz Leuenberger de 2007. On y trouve par exemple le bobard sur la toxicité du Plutonium – alors que des accidents réels avec du Pu239 (le plus radioactif rencontré, copeaux ou poussières: c’est une matière très dangereuse) en petites quantités et traités de suite n’ont tué personne …
Le peuple des votants suisses étant d’ordinaire raisonnable, il reste à lui assurer une information complète, débarrassée des biais et mensonges ayant cours pour le moment.
Plan énergétique stratégique raisonnable.
1. Construire en Suisse tous les nouveaux bâtiments de manière à ne consommer que des énergies indigènes, avec priorité pour une architecture garantissant la production totale de chaleur par le solaire thermique local. De manière générale, préférer des productions d’énergie locales, de manière à assurer l’indépendance du pays toute l’année, sans plus devoir compter sur des importations ou des exportations de surplus, autres que d’équilibrages: c’est pourquoi pendant très longtemps on ne pourra pas se passer du nucléaire.
2. Faire développer aussi vite que possible des réacteurs de destruction des déchets nucléaires et établir dans quelle mesure ils seront utilisables pour remplacer les 3’200 MW du parc nucléaire suisse dans un délai techniquement acceptable.
3. Remplacer l’ensemble des anciennes centrales nucléaires suisses, AVANT qu’on doive les arrêter pour cause de pannes rédhibitoires. Prévoir dans la loi une exploitation en souterrains profonds de la partie nucléaire de toute usine, remplacée ou nouvelle.
4. Augmenter la taille de ce parc nucléaire, au fur et à mesure de l’augmentation de la consommation d’électricité, due à la substitution des énergies fossiles ou importées. Répartir géographiquement les centrales et définir leur puissance de telle sorte, qu’il ne soit pas indispensable de transporter ces énergies à longue distance (le moins possible de nouvelles constructions de lignes, en utilisant leurs marges de puissances existantes).
Conclusion
Sauf en ce qui concerne l’efficacité énergétique et les efforts d’économies, il faut stopper immédiatement en Suisse l’actuelle stratégie énergétique de la Confédération: elle mène à la même impasse qu’en Allemagne, avec en perspective les mêmes gaspillages et la même aggravation des perturbations du climat. Les énergies renouvelables ne sont pas utilisables pour les objectifs annoncés en électricité: ce sont des investissements perdus d’avance. Mieux vaut investir sur le nucléaire – écologique et sûr – en prenant un horizon à 10 ans.
Bibliographie
§ Introduction au génie nucléaire, Pr. Hon. EPFL Jacques Ligoud, PPUR, 1997, 2ème éd., 350 pages, ISBN 2-88074-312-5
§ Solitary burn-up waves in a multiplying medium, Pr. Hon. EPFZ Walter Seifritz, Kerntechnik 65 (2000) 5-6, pages 261 à 264, Carl Hanser Verlag, München
André Bovay-Rohr, Colombier, le 26 septembre 2016
Commentaire
Option parfaitement plausible et remarquablement utile: résolus, les problèmes de pollution par le pétrole, de perturbation du climat par les éoliennes, de fracking, de gaz, … et des ressources en énergie permettant de couvrir tous les besoins pour des siècles. Quoi d’étonnant à ce que les lobbys de l’énergie imposent un silence absolu à ce sujet ! Il faut briser ce mur du silence. C’est une question d’intérêt public primordiale.
Sophie, lic. ès sc. pol., Berne, le 27 septembre 2016
Commentaire
Comme vous l’expliquez, il y a différentes techniques envisagées permettant le recyclage en continu des transuraniens, et plus particulièrement pour l’utilisation de l’U238. Pour ce point, les technologies envisagées permettraient de multiplier par 50 au minimum l’utilisation du combustible, ce qui donnerait tout de même 2000 ans d’autonomie électrique à la Suisse, laissant largement le temps à nos successeurs de trouver d’autres alternatives sans précipitation.
Actuellement, sans conteste les russes ont pris la tête de file avec leurs réacteurs BN-600 et BN-800, refroidis au sodium. D’autant que leur intention à terme est de fermer le cycle combustible, grâce notamment à leur usine de Zelenhogorsk, qui petit à petit produira le combustible et recyclera les assemblages usés.
Pour revenir au problème du sodium dont vous avez fait mention, il faut tout de même préciser que sur le BN-600, on a dénombré 27 fuites de sodium, qui ont toutes pu être réparées et aucun n’a attenté à la sécurité du réacteur. La dernière, en 1997… et il fonctionne toujours depuis. Puis viendra la refroidissement au plomb, le projet Brest-300, dont le concept a visiblement été finalisé et qui devrait être construit dans les années 2020.
Même s’il ne s’agit pas là des concepts les plus avant-gardistes, force est d’admettre que ce pays fait son chemin gentiment sur cette voie, et qu’ils sont en passe d’atteindre le prototype industriel alors qu’au niveau international, on débat encore sur le papier pour choisir la voie à suivre.
Xavier Mollet, La Chaux-de-Fonds, le 29 septembre 2016
[L’éditeur a demandé à M. Mollet d’étayer ses chiffres et de fournir ses sources: ]
– Le facteur 50, je l’ai en fait divisé par deux en me basant sur une publication du CEA (mais pas seulement), concernant le projet ASTRID, qui n’est autre qu’un démonstrateur RNR de 600MWe à caloporteur sodium. Bien que ce ne soit pas directement un projet russe, l’intention de fermeture du cycle combustible est identique. En supposant que les technologies développées ne permettent pas un recyclage total, j’ai préféré garder une grosse marge. (p.15):
http://www.cea.fr/multimedia/Documents/publications/rapports/rapport-gestion-durable-matieres-nucleaires/Tome%201.pdf
– Les 2000 ans d’autonomie, en supposant un âge moyen de fonctionnement de nos centrales de 40 ans (légèrement supérieur à la réalité cette fois-ci, si l’on prend en compte 3.2GW de production moyenne) et donc autant d’U238 inutilisé), 40×50 = 2000 justement. Ci-joint une publication du Forum Nucléaire suisse, qui parle de 4000 ans d’autonomie (décidément, j’aime bien les divisions par 2 !) (p.4):
http://www.nuklearforum.ch/sites/default/files/folder-pdf/130429%20Wiederaufarbeitung_web_f.pdf
– Concernant l’objectif, il est question de réduction du volume de stockage et de la durée de radiotoxicité. La réduction des stocks militaires a également été évaluée, bien que les évolutions de ces derniers jours montrent que les russes ne sont pas prêts à diminuer leur stock de plutonium sans réciprocité des USA.
https://fr.sputniknews.com/international/201610031028031200-plutonium-desarmement-recyclage-usage-conditions/
http://www.efn-uk.org/l-street/closed-cycles/index_files/BN-800-history.pdf
Quelques présentations sur ce réacteur:
https://www.iaea.org/NuclearPower/Downloadable/Meetings/2013/2013-03-04-03-07-CF-NPTD/T1.2/T1.2.shepelev.pdf ///
http://www-pub.iaea.org/mtcd/meetings/PDFplus/2009/cn176/cn176_Presentations/parallel_session_1.1/01-05.Khomyakov.pdf
– La transposition à la Suisse, vous en avez vous-même parlé dans votre article, du fait que vous suggérez de développer des réacteurs brûleurs d’actinides mineurs. Justement, il en est question concernant la technologie des réacteurs au sodium. Cela nécessiterait de soit
1. Développer une compétence nationale de retraitement du combustible
2. Ne pas renouveler le moratoire sur l’exportation des déchets et sous-traiter cette partie. L’autonomie énergétique serait alors garantie à un niveau jamais atteint.
Cerise sur le gâteau, on ne pourra pas dire que nos politiciens n’étaient pas au courant: http://www.bfe.admin.ch/forschungewg/02544/02810/index.html?lang=fr&dossier_id=05707
Xavier Mollet, La Chaux-de-Fonds, le 4 octobre 2016
