Inquiétante accumulation des déchets nucléaires : Si 96 % du combustible nucléaire utilisé pourraient être recyclés, 1 % seulement est effectivement valorisé dans la filière française. Chaque année, EDF décharge 1 200 tonnes d’assemblages d’uranium, toxiques pendant des centaines de milliers d’années. Les déchets ultimes, 4 % du combustible, sont vitrifiés et doivent à terme être enfouis à Bure (Meuse), en 2026 ou 2027. Le plutonium, 1 %, est acheminé dans l’usine de Marcoule (Gard) et sert à la fabrication de MOX, réintroduit dans les réacteurs. Le reste du combustible est simplement stocké, le site du Tricastin (Drôme) en contient 21 000 tonnes. Par Pierre Le Hir et Nabil Wakim le 25 avril 2019 pour Le Monde. Lire aussi Déchets nucléaires : « Cigéo, c’est la solution la plus mauvaise car elle n’est pas réversible », Avec Bure, nous sommes toutes et tous des malfaiteurs !, Déchets nucléaires : l’État doit cesser de mentir et L’Autorité de sûreté nucléaire souligne le risque d’incendie au centre de stockage radioactif de Bure.

« Que léguerons-nous à nos enfants ? » Tel était le sujet de réflexion soumis à un « café philo », mercredi 24 avril, à Caen. Il s’agissait de la première de la vingtaine de rencontres organisées en France, dans le cadre du débat public sur le Plan national de gestion des matières et déchets radioactifs (PNGMDR), qui s’achèvera le 25 septembre. La question résume, sous une forme lapidaire, l’enjeu essentiel d’une consultation aux multiples facettes, technique, économique, politique, sociétale, mais aussi éthique.

« La gestion des matières et déchets radioactifs nous concerne tous », souligne Isabelle Harel-Dutirou, présidente de la commission chargée de ce débat, qui espère une large mobilisation du public. Difficile pourtant d’en saisir la portée et la complexité. A commencer par l’intitulé même du PNGMDR : qu’appelle-t-on, dans l’industrie nucléaire, « matière » et « déchet » ?

Sur le papier, la distinction est simple : un déchet radioactif est un résidu ultime qui ne peut plus être utilisé, tandis qu’une matière radioactive est potentiellement recyclable. La filière nucléaire française met ainsi en avant le concept de « cycle fermé », en annonçant que 96 % du combustible usé est valorisable, dans une forme d’économie circulaire où le rebut d’un processus industriel se transforme en ressource pour une nouvelle production. La réalité est pourtant très différente aujourd’hui : 1 % seulement est effectivement valorisé. Explications.

Que devient l’uranium utilisé dans les centrales ?

Le parc électronucléaire français est à l’origine de déchets de haute ou de moyenne activité à vie longue, qui resteront dangereux, pour la santé et l’environnement, pendant des centaines de milliers d’années. Ils ne représentent, en volume, qu’un peu plus de 3 % du 1,6 million de mètres cubes de déchets radioactifs de toute nature accumulés par la France fin 2017, mais ils concentrent 99,8 % de leur radioactivité totale. Ce sont donc les plus problématiques.

Chaque année, EDF décharge de ses 58 réacteurs nucléaires, répartis dans 19 centrales, 1 200 tonnes de combustibles usés, dont la fission des noyaux d’uranium a permis la production d’énergie. Ils se présentent sous forme d’assemblages de pastilles d’uranium empilées dans des tubes métalliques, d’environ 4 mètres de haut.

Ces assemblages sont d’abord mis à refroidir, pendant un à quatre ans, dans les piscines de désactivation de chaque centrale. Ils sont ensuite acheminés par train, dans des emballages sécurisés, jusqu’au terminal ferroviaire de Valognes (Manche), à raison de 200 transports par an, soit plus d’un train tous les deux jours.

Ils rejoignent alors, par convoi spécial, les usines de La Hague (Manche) d’Orano (ex-Areva). Là, ils sont à nouveau immergés dans des piscines pour continuer à refroidir, pendant quatre à six ans, avant d’être retraités

En quoi consiste le retraitement ?

Les structures métalliques des assemblages sont cisaillées, compactées et placées dans des conteneurs, qui sont pour l’instant conservés dans des halls d’entreposage. Fin 2017, le site de La Hague comptait 15 600 de ces conteneurs, dont deux tiers issus de combustibles français, le reste devant retourner dans les différents pays (Pays-Bas, Allemagne, Italie, Belgique…) pour lesquels Orano assure aussi le retraitement.

Ces parties métalliques sont des déchets de moyenne activité à vie longue. A terme, ils sont destinés à être enfouis à Bure (Meuse), dans le Centre industriel de stockage géologique (Cigéo) qui devrait entrer en service en 2026 ou 2027.

Sur le combustible usé proprement dit, une fraction de 4 % est formée de produits de fission et d’éléments chimiques générés par la réaction nucléaire. Ils sont incorporés à une matrice de verre, dans des conteneurs eux aussi entreposés à La Hague. Leur nombre s’élevait à un peu plus de 16 000 fin 2017, à 99 % issus du parc nucléaire français. Il s’agit de déchets ultimes, de haute activité, appelés à rejoindre également le site de Bure.

Le combustible usé contient aussi 1 % de plutonium. Celui-ci est expédié à l’usine Melox d’Orano, à Marcoule (Gard), pour fabriquer un nouveau combustible, appelé MOX, composé d’un mélange d’environ 8 % de plutonium et 92 % d’uranium appauvri, un sous-produit de l’étape d’enrichissement de l’uranium naturel nécessaire à la fabrication du combustible initial. Actuellement, 22 réacteurs de 900 mégawatts (MW) utilisent du MOX : ceux du Blayais (Gironde), de Chinon (Indre-et-Loire), Dampierre (Loiret), Gravelines (Nord), Saint-Laurent (Loir-et-Cher) et du Tricastin (Drôme), à raison de 120 tonnes par an au total.

Enfin, les 95 % restants sont de l’uranium de retraitement, qui repart vers les installations du Tricastin d’Orano, où en sont entreposées 21 000 tonnes appartenant à EDF. De 1994 à 2013, l’électricien en a récupéré une partie pour fabriquer du combustible neuf – de l’uranium de retraitement enrichi –, utilisé dans les quatre réacteurs de la centrale de Cruas (Ardèche). Mais il a depuis arrêté cet usage.

Quel est le taux de recyclage ?

Additionnant l’uranium de retraitement et le plutonium, l’industrie nucléaire avance donc le taux de 96 % de combustible usé « valorisable ». Ce qui ne veut toutefois pas dire valorisé.

Seul le plutonium, soit 1 %, est actuellement réutilisé. Certes, la fabrication de MOX permet de réintroduire dans le circuit de l’uranium appauvri, qui resterait sinon en jachère, réduisant ainsi de 120 tonnes par an la consommation de combustible frais. Mais, même avec ce calcul, le taux de recyclage n’est que de 10 %. Autrement formulé, le retraitement assure aujourd’hui 10 % de la production d’électricité d’origine nucléaire.

En outre, le MOX, une fois passé en réacteur, n’est pas réutilisé, la France ne pratiquant pas le multirecyclage, même si celui-ci est techniquement envisageable. Il est donc, à son tour, entreposé dans des piscines de refroidissement – celles de La Hague en contiennent 1 400 tonnes et celles des centrales EDF environ 500 tonnes –, en attente d’un hypothétique emploi.

Se pose aussi la question de l’avenir de cette filière. Les réacteurs « moxés » étant les plus vieux du parc français, ils seront aussi les premiers à fermer. EDF prévoit de convertir à cet usage les réacteurs de la génération suivante, ceux de 1 300 MW. Une stratégie validée par le gouvernement dans le projet de programmation pluriannuelle de l’énergie. Mais il faudra dix années d’études ainsi que des modifications sur ces unités. L’électricien annonce une « tête de série » en 2028, pour un déploiement à partir de 2032.

La situation pourrait cependant changer. EDF a annoncé une reprise de l’utilisation de l’uranium de retraitement à partir de 2023, d’abord à Cruas, puis, à l’horizon 2030, dans d’autres unités. A cette condition, le recyclage du combustible usé pourra être considéré comme intégral, à l’exception des 4 % de déchets ultimes. Le groupe prévoit même de réduire le stock actuel de cette matière, en en remettant dans la boucle 1 300 tonnes par an, soit davantage que les 1 000 tonnes générées annuellement.

Reste qu’une fois « brûlé » en réacteur, ce combustible ne sera plus exploité et finira lui aussi dans les piscines de La Hague. Autrement dit, le recyclage n’est pratiqué qu’une seule fois.

Le retraitement est-il avantageux ?

Au bout du compte, le retraitement présente-t-il un réel intérêt ? « Oui, répond Denis Lépée, directeur de la division du combustible nucléaire d’EDF. Il permet d’économiser 10 % de la ressource d’uranium naturel grâce à la valorisation du plutonium – et jusqu’à 25 % avec la reprise de la valorisation de l’uranium de retraitement –, ce qui contribue à la sécurité d’approvisionnement. Dans le même temps, il réduit significativement le volume des déchets destinés au stockage géologique. Il s’agit donc d’un cycle vertueux. »

Chez Orano, on défend bien sûr aussi une technologie qui « redonne une seconde vie à des matières radioactives pour en tirer tout le potentiel énergétique », tout en « réduisant fortement la radiotoxicité ainsi que le volume des déchets, auxquels est assuré un conditionnement sûr et stable ».

Les antinucléaires, eux, sont d’un tout autre avis. « Le mythe du déchet nucléaire valorisable ou recyclable a trop duré », estime Yannick Rousselet, de Greenpeace France. Selon lui, « le retraitement aggrave en réalité les risques, en multipliant les transports de combustibles usés dans toute la France et en générant des déchets supplémentaires, qu’il s’agisse des outils, filtres ou solvants contaminés par les opérations de retraitement, ou des rejets radioactifs des usines de La Hague dans l’air et dans la mer. »

C’est aussi l’analyse de l’ONG américaine Union of Concerned Scientists, pourtant très favorable à l’énergie nucléaire, qui estime que « le retraitement augmente au final le volume total de déchets ».

M. Rousselet pointe encore le danger que constitue l’accumulation, au fil des ans, d’un « stock de roulement » de 54 tonnes de plutonium issu du retraitement, conservé à La Hague, dans des bâtiments hautement sécurisés. Ce qui, outre la forte radiotoxicité de cet élément, fournirait les ingrédients d’une arme nucléaire si un groupe terroriste venait à s’en emparer.

Se pose aussi la question de l’arrivée à saturation des piscines d’entreposage de La Hague : déjà remplies à 93 %, elles atteindront les limites de leur capacité en 2030. C’est à cet horizon qu’EDF prévoit de mettre en service une « piscine centralisée », possiblement à Belleville-sur-Loire (Cher), pour regrouper ses combustibles usés à base de MOX et d’uranium de retraitement.

Quant à la rentabilité économique, elle est difficile à chiffrer. Si la filière nucléaire défend cette stratégie de retraitement, elle reconnaît que le coût complet du recyclage est sensiblement équivalent à celui du non-recyclage.

Que font les autres pays ?

La France se situe dans le camp très restreint des pays qui ont choisi le « cycle fermé », c’est-à-dire le retraitement et le recyclage du combustible usé. On y trouve également la Russie, où Rosatom et ses filiales maîtrisent des technologies similaires.

La situation dans les autres pays est plus complexe. Au Japon, qui a également fait le choix du retraitement, l’usine de Rokkasho-Mura rencontre des difficultés techniques récurrentes et ces installations connaissent un retard d’une vingtaine d’années par rapport au calendrier initialement envisagé. Après l’accident de Fukushima, le pays s’est retrouvé avec des stocks importants de plutonium, ce qui inquiète l’Agence internationale pour l’énergie atomique (AIEA) et les Etats-Unis.

En Allemagne, en Belgique ou en Suisse, l’arrêt programmé du nucléaire a mis fin à la filière du retraitement. Au Royaume-Uni, qui dispose de longue date de cette technologie, l’usine de retraitement de Sellafield connaît d’importantes difficultés. Elle a dû cesser l’essentiel de son activité et est depuis embourbée dans un démantèlement coûteux et interminable.

La Chine, le pays le plus dynamique en matière de construction de réacteurs nucléaires, négocie depuis plusieurs années l’installation d’une usine de retraitement similaire à celle de La Hague avec Orano. Mais depuis l’annonce officielle de l’ouverture des discussions, en janvier 2018, les négociations commerciales semblent enlisées

D’autres pays, comme les Etats-Unis, se contentent d’entreposer leur combustible usé sans traitement particulier. Les Américains refusent notamment le retraitement et le recyclage par crainte de la prolifération du plutonium.