Recyclage du combustible nucléaire : un bilan peu radieux

Pour faire tourner son parc de 58 réacteurs, la France a besoin, bon an mal an, d’environ 1 200 tonnes de combustible nucléaire. La majeure partie est du combustible neuf fabriqué à partir d’uranium naturel, tandis qu’une faible partie est issue du recyclage partiel des combustibles sortis des réacteurs. Le Haut Comité pour la Transparence et l’Information sur la Sécurité Nucléaire (HCTISN) vient de publier un rapport sur le sujet qui présente un bilan actualisé de la gestion du combustible en France auquel l’ACRO a activement participé. Malgré quelques erreurs factuelles que nous avons signalées, en vain, et des lacunes, ce rapport, qui est une mise à jour du rapport de 2010 sur le même sujet, présente de nombreuses données intéressantes. Il permettra d’éclairer le débat national sur la gestion des déchets et matières radioactifs prévu pour 4 mois à partir de novembre 2018.

Etat des lieux

L’uranium-235 est le seul isotope naturel qui soit fissible, mais il ne représente que 0,7% de l’uranium naturel, dominé par l’uranium-238. Les réacteurs français utilisent de l’uranium enrichi, dont la teneur en uranium-235 est portée à environ 4%. Le reste de l’uranium naturel devient de l’uranium appauvri.

Chaque année, le parc nucléaire français, constitué de 58 réacteurs, consomme environ 1 200 tonnes de combustible, dont 1 080 tonnes d’uranium enrichi d’origine naturelle. L’enrichissement, réalisé par plusieurs entreprises, nécessite, chaque année, environ 7 800 tonnes d’uranium naturel, et génère 6 720 tonnes d’uranium appauvri, qui ne contient plus que typiquement 0,2 à 0,3% d’uranium-235. Le stock détenu par Orano dépasse les 300 000 tonnes.

Le combustible nucléaire passe 3 années en réacteur où une partie de l’uranium-235 fissionne et émet des neutrons qui vont provoquer d’autres fissions. Bombardé par un neutron, l’uranium-238, quant à lui, peut former du plutonium qui est aussi fissible.

A la sortie du réacteur, il y a deux stratégies possibles pour les combustibles usés :

  • ne rien faire. Les combustibles usés sont considérés comme des déchets radioactifs ultimes qu’il va falloir stocker pour des millénaires ;
  • « retraiter » après plusieurs années d’attente. Cela consiste à dissoudre les combustibles usés pour séparer l’uranium non utilisé, dit uranium de retraitement, le plutonium et les déchets ultimes.

La première option est celle de la plupart des pays. La deuxième option est celle de la France, de la Russie et… puis c’est presque tout. Le Royaume-Uni a annoncé l’arrêt du retraitement en 2020 et le Japon affiche bien une volonté de retraiter les combustibles usés, mais la mise en service de son usine à Rokkashô accuse déjà 24 années de retard.

En France, actuellement, seul le plutonium extrait des combustibles usés est recyclé : chaque année, 10,8 tonnes en moyenne de plutonium sont mélangées à 109,2 tonnes d’uranium appauvri pour former 120 tonnes de combustible MOx.

Ce combustible constitue une partie du cœur (à hauteur de 30%) de 24 réacteurs nucléaires français, les plus anciens, ceux du palier CPY-900 MWe, à l’exception des 4 réacteurs de Cruas. Après passage en réacteur, le MOx n’est pas retraité. Orano a un stock de près de 10 000 tonnes de combustibles usés non traités à La Hague.

Ainsi, en guise de bilan, le rapport du HCTISN, précise :

« Sur 1 200 tonnes de combustibles chargées chaque année dans les réacteurs, 120 tonnes sont des combustibles MOX fabriqués à partir des 10,8 tonnes de plutonium recyclé.

Si l’on comptabilise les quantités de matières recyclées, il convient de considérer un taux de recyclage inférieur à 1% correspondant au rapport 10,8 t (matières recyclées) / 1 200 t (matières totales chargées).

Si l’on considère le potentiel énergétique des matières, on peut considérer que la fraction économisée de combustible frais à l’uranium naturel enrichi permise par le recyclage du plutonium conduit à établir le rapport 120 t (combustibles issus du recyclage) / 1 200 t (totalité des combustibles), ce qui représente un taux de recyclage de 10%. »

Par le passé, EDF a aussi recyclé une petite partie de l’uranium de retraitement (cf rapport de 2010), mais ce n’est plus le cas actuellement. La compagnie annonce vouloir reprendre ce recyclage, sans plus de précision. Orano en a possède un stock de près de 30 000 tonnes qui est essentiellement entreposé à sur le site du Tricastin.

Cycle ?

L’industrie nucléaire et les pouvoirs publics parlent de « cycle fermé » pour la stratégie française, alors que moins de 1% de ce qui sort des réacteurs est recyclé. Et pour l’autre option, sans retraitement, il est question de « cycle ouvert », ce qui confine au ridicule. Il est aussi question d’amont et d’aval du cycle. S’il y avait réellement un cycle fermé, il n’y aurait ni amont, ni aval !

L’industrie nucléaire est fière de ses performances : le plutonium, très énergétique, permet d’économiser 10% d’uranium naturel. Mais, lors de l’étape d’enrichissement de l’uranium, c’est la seule « optimisation économique » qui prime, pas l’économie des ressources. Le rapport du HCTISN précise que si le taux résiduel d’uranium-235 dans l’uranium appauvri est de 0,20%, il faut 7 436 tonnes d’uranium naturel pour alimenter le parc français. Mais si ce taux résiduel est de 0,30%, il en faut 9 002 tonnes. L’écart est supérieur à 17%. Or, aller rechercher l’uranium-235 coûte de plus en plus cher si l’on veut un taux résiduel faible. En fonction du cours de l’uranium, il sera plus avantageux d’utiliser plus d’uranium naturel ou d’appauvrir plus l’uranium appauvri. Mais l’économie des ressources ne semble pas être la préoccupation des industriels qui préfèrent l’optimisation économique. Le but du retraitement n’est donc pas l’économie des ressources naturelles !

Quelle évolution à moyen terme ?

La Loi relative à la Transition énergétique et la croissance verte, publiée au Journal Officiel du 18 août 2015, donne comme objectifs à moyen et long termes, de porter la part du nucléaire dans la production d’électricité à 50 % à l’horizon 2025. Même si l’horizon de 2025 ne sera pas tenu, la présente majorité gouvernementale n’a pas modifié l’objectif de réduction qui entraînera la fermeture des réacteurs les plus anciens, ceux qui consomment du MOx.

L’application de la loi va donc entraîner une réduction du recyclage qui aura un impact sur l’activité de l’usine de retraitement de La Hague. Mais le sujet est tabou. EDF a remis à l’ASN une étude intitulée « Impact cycle 2016 » établie en juin 2016 sur ce sujet. L’IRSN en a effectué une expertise qui a été remise en mai 2018. Mais ces documents restent secrets et le Haut Comité à la TRANSPARENCE et l’INFORMATION n’a pas suivi les associations qui demandaient la publication de ces documents. L’ACRO a écrit à l’ASN et l’IRSN pour en obtenir une copie. Mais, nos courriers, expédiés fin juillet 2018, restent sans réponse à ce jour. Nous continuerons donc à nous battre pour qu’ils soient rendus publics bien en amont du débat sur la gestion des déchets et matières radioactifs.

Matières non valorisées

Les 300 000 tonnes d’uranium appauvri, les 10 000 tonnes de combustibles usés non traités et les 30 000 tonnes d’uranium de retraitement ne sont pas classés en déchets. EDF annonce bien vouloir reprendre une partie de l’uranium de retraitement pour le réenrichir et le recycler, mais l’uranium de retraitement appauvri reste sans utilisation.

L’industrie nucléaire et les pouvoirs publics considèrent ces stocks comme un trésor qui fera de la France un pays aussi riche que le Koweit. La SFEN parle même d’énergie illimitée. Mais, il y a juste un petit problème, une broutille : on n’a pas la technologie disponible pour valoriser toutes ces matières ! Alors on cherche. Et cela fait presqu’un siècle que l’on cherche, en vain.

Les travaux de recherche actuellement en cours, qui entrent dans le cadre de la loi de programmation du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs, ont pour but le déploiement, à long terme, de réacteurs nucléaires de quatrième génération. Le projet s’appelle ASTRID et même les plus optimistes ne prévoient pas un déploiement avant la deuxième moitié de ce siècle.

Il s’agit d’un réacteur à neutrons rapides (RNR), comme l’était Superphénix, qui doit faire ce que Superphénix aurait dû faire, avec un siècle de retard. On a vu plus prometteur comme technologie !

Mais si l’on abandonne la génération IV, il faut reclasser presque toutes les matières valorisées en déchets et revoir toute la communication. Alors, on garde Astrid, même si de moins en moins de personnes y croient. Le CEA a même revu à la baisse la puissance de son prototype. Ainsi, pour l’ACRO, FNE et Greenpeace,

« il n’est pas raisonnable de bâtir la politique de gestion des matières et déchets nucléaires français sur cette promesse peu réaliste. Il est indispensable de présenter un plan de gestion alternatif sans génération IV.

Il en est de même pour les grands projets structurants, comme le centre d’enfouissement Cigéo, qui fait l’objet de fortes contestations et qui n’est pas encore qualifié. Là encore, il est important de travailler à un plan de gestion alternatif des déchets radioactifs.

Le reclassement des matières dites valorisables en déchets radioactifs aura un impact énorme sur la gestion des déchets radioactifs et doit être préparé. Il est interdit de stocker en France des déchets radioactifs d’origine étrangère. Est-ce que les matières valorisables d’origine étrangère devenues déchets seront renvoyées dans leur pays d’origine ? »

Information du public

Les exploitants du nucléaire continuent de proclamer haut et fort que 95% des combustibles usés sont recyclables, sans préciser que la technologie n’existe pas et qu’actuellement, c’est moins de 1%.

Comme en 2010, le HCTISN demande une communication plus claire, en vain pour le moment :

« Le Haut comité constate néanmoins que les informations et les documents mis à disposition du public par les acteurs de la filière nucléaire et les parties intéressées sur le « cycle du combustible » ne permettent pas toujours d’appréhender clairement le « cycle du combustible » tel qu’il est mis en œuvre actuellement. L’interprétation des éléments de communication sur le « cycle du combustible » laisse parfois croire en effet à la mise en œuvre de procédés de valorisation immédiate de l’ensemble des matières issues du traitement des combustibles usés. L’enrichissement de l’uranium de retraitement est par exemple évoqué sur plusieurs supports de communication alors qu’il n’est plus mis en œuvre depuis 2013. L’existence et les données relatives aux entreposages de matières valorisables sont souvent peu évoquées. Enfin, les éléments mis à disposition du public ne permettent pas d’appréhender avec clarté l’échelle temporelle des différentes étapes. »

« Ainsi le Haut comité recommande à l’ensemble des acteurs industriels et institutionnels du « cycle du combustible » […] de vérifier et de compléter les informations qu’ils mettent à disposition du public via leur site internet respectif afin que celles-ci permettent de mieux appréhender :

  • le « cycle du combustible » tel qu’il est mis en œuvre actuellement en France en présentant, notamment, les flux et les entreposages actuels des matières en attente de valorisation (combustibles usés, matières issues du retraitement, uranium appauvri),

  • l’échelle temporelle des différentes étapes du « cycle du combustible » afin de mieux cerner les enjeux liés à l’utilisation des matières et à la gestion des déchets radioactifs, en particulier pour les générations futures. »

Conclusion

Alors que la France est un des derniers pays à retraiter les combustibles usés, le sujet est tabou. Une baisse de charge de l’usine de retraitement est inéluctable, mais chut ! Par ailleurs, les installations ne pourront pas être exploitées indéfiniment. Quant au surcoût engendré par le retraitement par rapport au combustible classique, il n’est pas connu non plus.

Le sujet mérite d’être débattu : comment protéger les générations futures si les générations actuelles sont tenues dans l’ignorance ? Comme l’industrie nucléaire n’a pas d’argument à présenter, ses rapports prospectifs sont secrets. Alors, elle tente de faire vibrer la fibre nationaliste en mettant en avant sa position de leader au monde. Mais la France est quasiment seule…

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Annexe au rapport du HCTISN dans sa version originale, signée par l’ACRO, FNE et Greenpeace

Les associations signataires saluent la publication de ce rapport qui fait un bilan sur le combustible nucléaire, son utilisation, traitement et devenir, même s’il reste incomplet. Plusieurs questions sont sans réponse.
Il apparaît que moins de 1% des combustibles irradiés sont recyclés actuellement (0,9%) et il est abusif de parler de « cycle » et encore plus de « cycle fermé ». La terminologie « cycle ouvert » pour qualifier l’absence de cycle frise le ridicule. Par ailleurs, plus du tiers des combustibles usés issus des réacteurs à eau pressurisée d’EDF ne sont actuellement pas retraités, quarante ans après le premier déchargement.
Le combustible MOX n’est utilisé que dans les réacteurs les plus anciens. Leur arrêt progressif dans les années à venir va entraîner une baisse du retraitement et du taux de recyclage. Comme le rapport n’aborde pas cette évolution, nous demandons la publication complète du rapport « Impact Cycle 2016 » établi par EDF au nom également d’Orano Cycle et de l’Andra et du rapport d’expertise de l’IRSN sur le dossier. Nous regrettons de ne pas avoir été suivis par le Haut comité à la TRANSPARENCE et l’INFORMATION sur ce sujet.
La classification en matières valorisables des combustibles irradiés non traités et de l’uranium de retraitement repose sur une chimère, la génération IV de réacteurs nucléaires refroidis au sodium, un métal qui s’enflamme spontanément à l’air et qui explose dans l’eau. Le concept date des années 1950 et, s’il devait aboutir, aura fait l’objet de plus d’un siècle de recherches et développements. De plus, la puissance du projet de démonstrateur Astrid a été revue à la baisse. Il n’est pas raisonnable de bâtir la politique de gestion des matières et déchets nucléaires français sur cette promesse peu réaliste. Il est indispensable de présenter un plan de gestion alternatif sans génération IV.
Il en est de même pour les grands projets structurants, comme le centre d’enfouissement Cigéo, qui fait l’objet de fortes contestations et qui n’est pas encore qualifié. Là encore, il est important de travailler à un plan de gestion alternatif des déchets radioactifs.
Le reclassement des matières dites valorisables en déchets radioactifs aura un impact énorme sur la gestion des déchets radioactifs et doit être préparé. Il est interdit de stocker en France des déchets radioactifs d’origine étrangère. Est-ce que les matières valorisables d’origine étrangère devenues déchets seront renvoyées dans leur pays d’origine ?