À quoi pourrait ressembler un GDF. Crédit :www.gov.uk
Le Royaume-Uni prévoit d'étendre considérablement sa capacité nucléaire, dans le but de réduire sa dépendance aux combustibles fossiles à base de carbone. Le gouvernement vise à construire jusqu'à huit nouveaux réacteurs au cours des deux prochaines décennies, en vue d'augmenter la capacité électrique d'environ 8 gigawatts (GW) aujourd'hui à 24 GW d'ici 2050. Cela répondrait à environ 25 % de la demande énergétique prévue au Royaume-Uni. , contre environ 16 % en 2020.
Dans le cadre de ce plan de triplement de la capacité nucléaire, Rolls-Royce prévoit également un investissement de 210 millions de livres sterling pour développer et produire une flotte de petits réacteurs modulaires (SMR). Les SMR sont moins chers et peuvent être utilisés dans des endroits qui ne peuvent pas accueillir de réacteurs traditionnels plus grands, ce qui offrira plus d'options pour les futurs sites nucléaires.
De nouveaux réacteurs signifieront inévitablement plus de déchets radioactifs. Le démantèlement des déchets nucléaires, à partir de 2019, était déjà estimé à 3 milliards de livres sterling par an pour les contribuables britanniques. La grande majorité de nos déchets sont conservés dans des installations de stockage au niveau du sol ou à proximité, principalement sur le site de déchets nucléaires de Sellafield dans le Cumbria, qui est si vaste qu'il possède l'infrastructure d'une petite ville.
Mais le stockage nucléaire en surface n'est pas un plan à long terme réalisable - les gouvernements, les universitaires et les scientifiques s'accordent à dire que le stockage permanent sous terre est la seule stratégie à long terme qui répond aux préoccupations de sécurité et d'environnement. Alors, quels plans sont en cours et peuvent-ils être livrés en toute sécurité ?
La voie à suivre
Il a fallu plusieurs décennies de collaboration internationale entre les institutions universitaires et scientifiques et les autorités de réglementation gouvernementales pour identifier une voie réalisable vers l'élimination définitive des déchets nucléaires. Les idées précédentes incluaient l'élimination des déchets supplémentaires dans l'espace, dans la mer et sous le fond de l'océan où les plaques tectoniques convergent, mais chacune a été classée comme trop risquée.
Aujourd'hui, presque tous les pays prévoient d'isoler les déchets radioactifs de l'environnement dans une structure souterraine hautement technique appelée installation de stockage géologique (GDF). Certains modèles voient des GDF construits à 1 000 mètres sous terre, mais 700 mètres est plus réaliste. Ces installations recevront des déchets nucléaires de faible, moyenne ou haute activité (classés comme tels selon leur radioactivité et leur demi-vie) et les stockeront en toute sécurité jusqu'à des centaines de milliers d'années.
Le processus de création d'une telle installation n'est pas simple. L'organisation responsable de la livraison du GDF, qui au Royaume-Uni est Nuclear Waste Services (NWS), doit non seulement surmonter d'énormes problèmes environnementaux et techniques, mais aussi gagner le soutien du public.
Tous les fichiers GDF auront-ils le même aspect ?
Bien que des concepts de conception génériques existent, chaque GDF aura des aspects uniques basés sur la taille et la constitution de l'inventaire des déchets et la géologie de l'endroit où il est installé. Chaque nation adaptera son GDF à ses besoins individuels, sous le contrôle des régulateurs et du public.
Cependant, tous les GDF reposeront sur ce que l'on appelle le concept de barrières multiples. Cela combine des barrières artificielles et naturelles pour isoler les déchets nucléaires de l'environnement et leur permettre de se dégrader régulièrement.
Le concept multi-barrières. Crédit :www.gov.uk
Le système de préparation des déchets de haute activité en vue de leur stockage dans un tel système commencera par des crayons de combustible nucléaire usés provenant de réacteurs. Tout d'abord, l'uranium et le plutonium encore utilisables pour de futures réactions seront récupérés. Les déchets résiduels seront ensuite séchés et dispersés dans un verre hôte, qui est utilisé car le verre est solide, durable dans les eaux souterraines et résistant aux radiations. Le verre fondu sera ensuite versé dans un récipient métallique et solidifié, de sorte qu'il y ait deux couches de protection.
Ces déchets conditionnés seront ensuite entourés d'un remblai d'argile ou de ciment, qui scellera les cavités rocheuses excavées et les structures des tunnels souterrains. Des centaines de mètres de roche serviront de couche finale de confinement.
Comment se passe le programme britannique ?
Le programme GDF du Royaume-Uni en est à ses débuts. Le processus de sélection d'un site fonctionne selon une approche dite de volontariat, dans laquelle les communautés peuvent se présenter comme des sites potentiels pour accueillir l'installation. À l'heure actuelle, un groupe de travail (Theddlethorpe, Lincolnshire) et trois partenariats communautaires (Allerdale, Mid Copeland et South Copeland en Cumbrie) se sont formés. Alors que les groupes de travail en sont aux premiers stades du processus de sélection d'un site, les prochaines étapes pour les partenariats communautaires consistent à commencer des études géologiques plus approfondies, suivies de forages de forage pour évaluer la roche sous-jacente.
Le soutien public est à la base de l'ensemble du programme GDF. Alors que certains pays peuvent adopter une approche plus autoritaire et choisir un site indépendamment du soutien du public, la mission du GDF au Royaume-Uni est axée sur l'engagement de la communauté et des parties prenantes.
Pourquoi les habitants se porteraient-ils volontaires ? Il s'agit d'un projet de plus de 100 ans qui nécessitera de nombreuses personnes travaillant à proximité. Au stade du partenariat communautaire, un investissement pouvant atteindre 2,5 millions de livres sterling par an et par communauté est attendu.
Le programme du Royaume-Uni est loin derrière certains autres pays. Le leader mondial est la Finlande, qui a presque terminé le premier GDF du monde à Onkalo, à plusieurs centaines de kilomètres à l'ouest d'Helsinki. Des sites privilégiés pour les GDF ont également été sélectionnés aux États-Unis, en Suède et en France.
Le gouvernement britannique vise à identifier un site approprié dans les 15 à 20 prochaines années, après quoi la construction pourra commencer. Le délai entre l'implantation, la fermeture et le scellement du premier GDF britannique est de 100 ans, ce qui en fait le plus grand projet d'infrastructure jamais réalisé au Royaume-Uni. La technologie pour livrer le GDF est prête; il ne reste plus qu'à trouver une communauté consentante avec une géologie appropriée.
Existe-t-il un autre moyen ?
C'est le consensus scientifique, à l'échelle internationale, que l'approche GDF est le moyen techniquement le plus faisable pour éliminer définitivement les déchets nucléaires. Onkalo est un exemple pour le monde que la collaboration scientifique et l'engagement ouvert avec le public peuvent rendre possible l'élimination sûre des déchets nucléaires.
La seule autre approche qui a reçu une quelconque adhésion est le concept d'élimination en forage profond (DBD). À première vue, cela n'est pas trop différent d'une approche GDF ; forer des forages beaucoup plus profonds que ne le serait un GDF (jusqu'à plusieurs kilomètres) et déposer des colis de déchets au fond. Des pays comme la Norvège envisagent cette approche.