Certes, le démantèlement des installations nucléaires a permis le développement d'un nouveau métier d'ingénierie. Mais il pourrait jouer un rôle bien plus important dans le redémarrage de l'industrie nucléaire dans le monde.
Article régigé par Jean-François Desessard.
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Aujourd'hui encore, alors que le redémarrage de l'industrie nucléaire semble se confirmer, poussée qu'elle est par la confirmation d'un changement climatique qu'entraîne une augmentation de l'effet de serre, celle-ci, si elle est désormais mieux acceptée par le public, conserve néanmoins ses détracteurs. Cependant, il est un point sur lequel quasiment personne n'ose sérieusement critiquer cette industrie, comparé à ce qui se dans certains secteurs industriels, c'est le devenir de ses installations. Dans l'industrie nucléaire en effet, la "friche industrielle" n'est pas permise, même si des erreurs ont été commises dans le passé. Se pose donc la question du démantèlement des différentes installations nucléaires en fin de vie, dont il existe de nombreux exemples dans le monde, qu'il s'agisse d'opérations déjà achevées ou en cours. Ce démantèlement qui a permis le développement d'un nouveau métier d'ingénierie est d'autant plus important qu'il risque de jouer dans le futur un rôle non négligeable en termes d'image auprès du public, dans le redémarrage définitif du nucléaire dans le monde.
Née aux Etats-Unis durant la Seconde Guerre mondiale, avant de se développer en URSS, en Angleterre, en France, puis dans d'autres pays, l'industrie nucléaire a vu l'émergence d'une première génération d'installations, qu'il s'agisse de réacteurs de puissance, d'usines du cycle ou encore de laboratoires de recherche. Aujourd'hui, ce sont des installations de la seconde génération qui sont exploitées, alors que la troisième génération, représentée en particulier par l'EPR d'Areva, est en cours de construction, comme en Finlande ou en France, sur le site de Flamanville. Enfin, la quatrième génération d'installations nucléaires fait actuellement l'objet de recherches. Ainsi le réacteur Jules Horowitz (RJH), dont la construction a été lancée sur le site de Cadarache et qui doit être opérationnel à l'horizon 2014-2015, sera non seulement un outils de R&D indispensable à l'optimisation des réacteurs de troisième génération mais également au développement des réacteurs de la quatrième génération. Dans ce contexte s'est donc posée la question du démantèlement des installations de la première génération quand celles-ci sont arrivées en fin de vie.
Que recouvre exactement le mot "démantèlement" ? Réacteurs de puissance, usines d'enrichissement ou de retraitement du combustible, laboratoires de recherche, toutes les Installations Nucléaires de Base (INB) ont une durée de vie limitée. L'achèvement d'un programme de recherche ou de production, l'obsolescence d'équipements, une maintenance devenue trop coûteuse, voire l'évolution de la réglementation, conduisent donc à leur mise à l'arrêt. Vont alors se succéder deux grandes étapes : l'assainissement et le démantèlement proprement dit.
Assainir consiste à éliminer, non seulement les substances dangereuses, c'est-à-dire les matières radioactives et les produits chimiques, mais aussi les équipements légers,autrement dit le mobilier de laboratoire, les petites boîtes à gants et les appareils d'analyse, et la radioactivité sur des parties ou certains équipements de l'installation. Précisons que d'un type d'installation à l'autre, la présence de la radioactivité est différente. Ainsi, dans un réacteur nucléaire, celle-ci est majoritairement contenue dans les éléments combustibles, et dans des proportions moins importantes dans les structures proches du coeur soumises à l'activation neutronique. En revanche, au sein d'une usine de retraitement, la radioactivité est présente dans les dizaines, voire les centaines de kilomètres de tuyauterie, et de multiples cuves. Quant aux laboratoires de recherche, ce sont dans les boîtes à gants ou les enceintes protégées de dimensions modestes qu'ils abritent, qu'est contenue cette radioactivité.
Démanteler consiste par contre à démonter et évacuer les gros équipements, éliminer la radioactivité dans tous les locaux d'une INB, et éventuellement en reconvertir tout ou partie.
Etats-Unis, Royaume-Uni, une approche commune
Aujourd'hui, le démantèlement n'obéit pas à une seule approche qui serait appliquée par tous les pays. Grosso modo, il existe trois stratégies de démantèlement pour lesquelles optent les différents pays en fonction de considérations techniques, économiques, voire sociétales. (Voir "Trois stratégies de démantèlement" en fin d'article). Ainsi aux Etats-Unis, qui possèdent un important parc d'installations expérimentales et de prototypes, différentes stratégies de démantèlement ont été appliquées au cas par cas. En 2004, le Department of Energy (DOE) a annoncé que les opérations d'assainissement étaient désormais achevées dans 76 de ces sites et que 32 autres seraient réhabilités d'ici 2025. Au-delà de cet horizon, il ne resterait donc que six sites à démanteler. Concernant les centrales nucléaires présentes sur le sol américain, 9 d'entre elles ont été immédiatement démantelées et 11 sont maintenues dans un confinement sûr. Cela dit, pour l'avenir, il est prévu de démanteler immédiatement 11 centrales et de choisir de différer ce démantèlement pour 9 autres, preuve que les idées évoluent dans ce domaine, les coûts et le financement restant les principaux facteurs déterminant le choix de la stratégie. Aussi il semble que si le démantèlement différé reste toujours la stratégie préférée pour les centrales, les incertitudes qui pèsent sur l'avenir, notamment en termes de financement des installations de stockage des déchets, redonnent progressivement l'avantage au démantèlement immédiat.
Au Royaume-Uni, la situation est quelque peu similaire. Rappelons ainsi que si certaines de ses installations expérimentales et prototypes ont été démantelées immédiatement, soit en raison de leur état ou tout simplement pour tester de nouvelles technologies, d'autres ont été maintenues dans un état de confinement pour une trentaine d'années. Concernant les réacteurs de puissance, les exploitants britanniques ont opté pour l'ajournement pendant environ 100 ans du démantèlement avec un confinement sûr de l'installation après évacuation du combustible et de certains équipements et bâtiments périphériques. Ce report d'opérations qui s'explique en particulier par l'absence d'une installation d'entreposage du graphite, mais aussi par la mise à profit de la décroissance radioactive qui permet ensuite des opérations manuelles, d'où une réduction importante des volumes de déchets et une baisse significative des coûts, laisse ainsi le temps au Gouvernement de mieux définir sa future politique nucléaire. Notons cependant que l'autorité de démantèlement nucléaire NDA (Nuclear Decommissioning Authority) a déclaré qu'elle souhaitait accélérer le démantèlement pour qu'il ne dépasse pas la durée de vie d'une génération, soit environ 25 ans, pour toutes les installations nucléaires, y compris les réacteurs Magnox.
Quelle approche pour les pays qui ont décidé d'arrêter ?
Autre approche stratégique, celle adoptée par des pays comme l'Allemagne, l'Italie ou la Suède qui ont choisi d'abandonner l'énergie nucléaire. Ils n'ont donc pas besoin de libérer de la place sur les sites nucléaires existants pour y implanter des outils de la génération suivante. Ainsi l'Allemagne maintient trois réacteurs dans un confinement sûr. Cela dit, en raison d'aspects notamment sociaux et financiers, le Gouvernement fédéral est très favorable à un démantèlement immédiat, même si, de leur côté, les compagnies d'électricité, souhaitent que reste ouverte l'option du démantèlement différé. Seule certitude, l'état final visé est un retour à l'herbe.
En Italie, l'absence de fonds et d'installation d'entreposage due à la fermeture anticipée des centrales nucléaires, a conduit les autorités à différer leur démantèlement. Néanmoins, divers autres facteurs les ont poussés à adoptées une stratégie nationale coordonnée qui prévoit de réaliser le démantèlement des installations nucléaires dans un délai de 20 ans. De leur côté, jusqu'à récemment les autorités de sûreté suédoises estimaient que le démantèlement d'une installation nucléaire devait être achevé dans un délai de 10 à 15 ans suivant la mise à l'arrêt de l'installation. Néanmoins, concernant le premier réacteur à eau bouillante de la centrale nucléaire de Barsebäck, ce pays a opté pour une stratégie de confinement sûr pendant une période de 15 à 18 ans.
S'il peut être rangé aussi dans la catégorie des pays ayant décidé d'abandonner l'exploitation de l'énergie nucléaire, le cas des Pays-Bas est un peu particulier en ce sens qu'il va continuer à utiliser cette forme d'énergie au cours des prochaines décennies. Une décision a en effet été prise en 2005 par les autorités de ce pays d'allonger la durée d'exploitation de la centrale nucléaire de Borssele qui devrait donc rester en service jusqu'en 2033. En revanche, Dodewaard, une petite centrale nucléaire, mise à l'arrêt en 1997, après 28 ans d'exploitation, et dont tout le combustible usé a été évacué, est maintenue depuis dans un état de confinement sûr. L'exploitant a en effet opté pour la stratégie la moins coûteuse, c'est-à-dire le démantèlement différé, même si le Gouvernement de ce pays a manifesté sa préférence pour un démantèlement immédiat.
La France et le Japon, des options proches
La France et le Japon sont deux des pays qui ont décidé de poursuivre l'exploitation de l'énergie nucléaire. Ainsi, concernant leurs réacteurs de puissance, ils souhaitent pouvoir réutiliser les sites existants. Aussi ces deux pays ont-ils opté pour des variantes du démantèlement immédiat, le premier souhaitant pouvoir achever le démantèlement des centrales nucléaires déjà mises à l'arrêt dans un délai de 25 ans, alors que le second prévoit de démanteler ses installations au terme de 5 à 10 ans seulement de confinement sûr, une fois le combustible usé évacué et la décontamination initiale réalisée. Cette décision de poursuivre l'exploitation de l'énergie nucléaire, adoptée également par des pays comme la Corée du Sud ou la Finlande, nécessite également de conserver et de renforcer une capacité et une expertise industrielle en matière de démantèlement. Par ailleurs, ces deux pays possèdent également des installations de recherche et du cycle du combustible contaminées par des radionucléides à vie longue. D'où l'obligation de prendre des dispositions pour le stockage des déchets de faible activité, la France, pour sa part, ayant pris également des mesures spécifiques pour stocker de gros volumes de déchets de très faible activité issus du démantèlement.
Aujourd'hui, force est de constater que la France a acquis une grande expérience dans le domaine du démantèlement à travers plusieurs grandes opérations en cours. Parmi elles, le démantèlement de la centrale de Brennilis, menée par EDF, mais également la dénucléarisation du centre de Fontenay-aux-Roses et le démantèlement de la première grande installation de retraitement des combustibles usés - une première mondiale - toutes deux sous la responsabilité du CEA. "Nous sommes quasiment les seuls au monde à faire ce type de démonstration. Ainsi à Marcoule, depuis maintenant dix ans, nous avons montré que nous savions démanteler les grandes installations du cycle du combustible, dans des coûts et des délais prévisibles", se félicite Philippe Pradel qui dirige la Direction de l'énergie nucléaire au CEA. Et pour y parvenir, il a fallu surmonter beaucoup de difficultés, en matière de financement certes, de technologies dans une moindre mesure, mais surtout en termes d'organisation. "C'est peut-être à ce niveau qu'il y a un savoir-faire de l'ingénierie du démantèlement à exporter", estime-t-il.
Pour autant, le démantèlement, domaine qui ne fait pas la "une" des journaux, tant il semble peu "médiatique", pourrait jouer un rôle encore insoupçonné, auprès du public, dans le redémarrage de l'industrie nucléaire dans le monde. "Comment prétendre vouloir poursuivre le développement d'une nouvelle génération d'installations nucléaires si les générations précédentes laissent des traces indélébiles sur la planète", s'interroge Philippe Pradel. D'où l'obligation pour les nations qui ont décidé d'opter pour ce mode d'énergie de bâtir une nouvelle génération d'outils nucléaires durables s'appuyant sur une parfaite maîtrise du démantèlement.
Le point sur :
Trois stratégies de démantèlement
Celles-ci se caractérisent par le moment du démantèlement final. Ainsi on parle de "démantèlement immédiat", de "démantèlement différé" ou de "scellement".
- Démantèlement immédiat : généralement, celui-ci commence quelques années après l'arrêt de l'installation. Cette période transitoire permet ainsi de passer du statut de l'exploitation à celui du démantèlement et d'évacuer le combustible usé, quand il s'agit d'un réacteur, et les déchets radioactifs provenant de la phase d'exploitation.
- Démantèlement différé : appelé encore "confinement sûr", cette stratégie, appliquée après l'enlèvement préalable du combustible usé et de quelques équipements périphériques, consiste à maintenir l'installation dans un état de confinement sûr pendant une période pouvant aller de 30 à 100 ans avant d'entamer son démantèlement. Afin de préserver le niveau indispensable de sûreté, l'installation doit alors être surveillée durant toute cette période dite de "confinement sûr". Pour autant, la partie maintenue sous surveillance est très variable. Dans certains cas, il s'agira uniquement de la cuve sous pression et du circuit primaire. Dans d'autres, de la totalité de la zone dite "contrôlée".
- Scellement : cette stratégie consiste à placer l'installation sous une structure de confinement renforcé sur le site même et à la conserver ainsi isolée jusqu'à ce que les radionucléïdes aient décru à des niveaux permettant la libération du site.
Pour en savoir plus :
- Agence pour l'énergie nucléaire (AEN, NEA), http://www.nea.fr - Commissariat à l'énergie atomique (CEA), direction de l'énergie nucléaire, Philippe Pradel, tél : 01 69 08 61 90, philippe.pradel@cea.fr
