1236 – Une énergie nucléaire « Verte »…cela existe …Vidéo + article

 

Ajoutée le 20 sept. 2016 durée 1:37:22

Une énergie nucléaire « verte » ? Au début de la série Occupied, diffusée par ARTE fin 2015, le nouveau chef écologiste du gouvernement norvégien, pour mettre un terme à l’exploitation pétrolière, inaugurait une centrale fonctionnant au thorium. Une hypothèse nullement fictive, selon ce documentaire, qui montre combien ce combustible alternatif, découvert à la fin du XIXe siècle et répandu sur toute la planète, représente une piste sérieuse pour échapper aux dangers et à la pollution induits par l’utilisation du plutonium par l’industrie atomique. Si le nucléaire n’avait pas été inventé pour bombarder Hiroshima et propulser des flottes militaires, nos centrales fonctionneraient sans doute aujourd’hui avec des réacteurs à sels fondus de thorium. Tchernobyl et Fukushima seraient peut-être restés des points anonymes sur la carte du monde. La surexploitation de l’énergie fossile aurait probablement cessé beaucoup plus tôt, et le changement climatique se révélerait moins alarmant qu’il ne l’est aujourd’hui…

La Chine à l’avant-garde ?

Pour réaliser ce scénario, qui semble aujourd’hui utopique, il aurait peut-être suffi de s’intéresser vraiment aux travaux visionnaires du physicien américain Alvin Weinberg qui, après avoir participé à la fabrication de la bombe atomique, a voulu travailler sur une utilisation civile et pacifique de l’atome.

Il s’est acharné de 1945 à sa disparition, en 2006, à inventer les conditions d’une énergie nucléaire propre reposant sur des réacteurs révolutionnaires et sur l’extraction du thorium.

Mais les intérêts liés aux lobbies de l’énergie et de la défense en ont décidé autrement. Les États qui ont opté pour l’énergie atomique ont longtemps cherché à étouffer l’éolien et le solaire, et aucun n’a voulu prendre en compte les problèmes bien connus d’enfouissement des matières fissiles.

Aujourd’hui, pourtant, l’idée d’un recours à des combustibles nucléaires liquides et à des réacteurs à sels fondus refait surface, défendue par le monde de la recherche et même par des écologistes combattant l’industrie nucléaire. Le gouvernement chinois a décidé d’investir 350 millions de dollars pour étudier cette filière révolutionnaire. La Fondation de Bill Gates s’y intéresse aussi. L’Europe va-t-elle rester à la traîne ? Un voyage teinté d’espoir vers la face gâchée du nucléaire.

Note Sans a priori : un article de 2013 sur le sujet

Thorium : le nucléaire vert existe-t-il ?

Le thorium, on en a plein la besace

Le hic avec le nucléaire d’aujourd’hui, c’est que les ressources d’uranium ne sont pas infinies. Pis, « si l’on développait le nucléaire de façon intensive, en multipliant notre consommation par un facteur 10 d’ici à 2050, on pourrait arriver à la limite de la ressource d’ici la fin du siècle », souligne Daniel Heuer, directeur de recherche au laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble.

Le thorium, lui, est environ trois fois plus abondant que l’uranium. Mieux, « pas besoin d’aller construire des mines, le thorium est déjà sur nos étagères. C’est un sous-produit des terres rares. Rhodia (un des principaux groupes de l’industrie chimique française, ndlr) en a 8 000 tonnes en stock environ [1]. Et sachant que la Chine a le monopole des terres rares, vous pouvez imaginer les quantités qu’elle a accumulées. »

Un cycle régénérateur

Lorsqu’une réaction au thorium est lancée, elle s’alimente toute seule ou presque. Tentons d’expliquer. Lors de sa fission, l’uranium 233 produit en moyenne 2,5 neutrons. Or, « un neutron est nécessaire pour maintenir la réaction en chaîne, un peu plus d’un autre pour régénérer la matière fissile », souligne Daniel Heuer. En clair, avec le thorium, on obtient un cycle régénérateur, c’est-à-dire que la quantité de matière fissile produite est aussi importante que celle consommée par le réacteur. Le réacteur est donc moins gourmand en matière fissile au départ, on a un combustible presque inépuisable. Résultat : on boulote moins de ressources.

Le problème des déchets résolu ?

Il y a plusieurs types de déchets issus d’une fission nucléaire.

  • Parmi les produits de fission – les cendres qui subsistent après la fission -,
    • certains sont très radioactifs mais ont une durée de vie moyenne de quelques centaines d’année, une durée « humainement gérable par l’homme », selon Daniel Heuer.
    • D’autres ont une durée de vie longue (des millions d’années) mais sont peu radioactifs donc « plus faciles à gérer dans des zones de stockage ».

Quoi qu’il arrive, ces produits de fission sont inévitables : « On ne peut jamais se débarrasser de ces noyaux-là. On peut éventuellement améliorer le rendement thermodynamique et les réduire de 30% mais c’est tout », explique Daniel Heuer.

Reste l’épine dans le pied des industriels : le plutonium et les actinides mineurs (américium, curium, neptunium…). Ceux-là sont le résultat de fissions manquées. Or « il faut quelques milliers à quelques dizaines de milliers d’années pour que leur radiotoxicité commence à décroître », poursuit le scientifique. Pis, très actifs, donc très chauds, ils obligent les ingénieurs à concevoir des sites de stockage cinq à dix fois plus grands que pour les autres déchets. Il faut en effet étaler ces stocks d’actinides pour conserver le site à une température limitée à 95°C.

Mais le thorium a un avantage de taille : il laisse, dans son sillage, beaucoup moins d’actinides. « Il s’ensuit que la radiotoxicité des déchets est au moins dix à cent fois plus faible avec ce cycle qu’avec les cycles actuels recyclant le plutonium », abondait Jean-Paul Schapira, directeur de recherche au CNRS, dans un article paru dans les cahiers de Global Chance en 1999 (voir chapitre : « Existe-t-il de nouvelles options pour le nucléaire du futur ? »). Mieux, « le dégagement thermique (de ces produits, ndlr) est également réduit », poursuit le chercheur dans cet article. Il est donc plus aisé de les stocker. Tant que certains industriels n’hésitent pas à qualifier cette voie « d’énergie nucléaire verte ».

Dans le meilleur des mondes, rêvent les chercheurs, on pourrait même ré enfourner les actinides déjà produits par le passé et qui nous encombrent dans le cœur d’un réacteur au thorium et s’en débarrasser. « A condition d’y avoir accès, tempère Daniel Heuer. La plupart des actinides sont mélangés avec les produits de fission dans du verre. Ces verres sont conçus pour être inaltérable, il serait donc très difficile, voire impossible, d’en réextraire les actinides. Aux Etats-Unis en revanche, vu qu’ils n’ont jamais retraité le moindre combustible, ça serait sans doute possible. »

Une manipulation et un retraitement difficile

Problème cependant : « L’uranium 233 est toujours accompagné d’uranium 232 qui est un émetteur de rayonnements gamma-violents. Ce n’est pas si facile de créer des usines de traitement de combustibles d’uranium 232 », souligne Monique Sené. Jean-Paul Shapira poursuivait, lui, dans son article : « La fabrication de combustibles à base de U-233 ne peut donc s’envisager qu’en cellules blindées, contrairement à celui du Mox actuel qui se fait en boite à gants, ce qui est techniquement possible mais entraîne un surcoût. »

Une meilleure sûreté ?

Le problème avec la réinjection des actinides produits dans le passé, c’est qu’ils rendent les réacteurs instables. Aussi les chercheurs imaginent-ils d’autres types de réacteurs, à sels fondus notamment. Conçus aux États-Unis dans les années 1960, ces réacteurs sont étudiés aujourd’hui par le laboratoire de Daniel Heuer, à Grenoble, qui planche sur une version moderne. Leur avantage ? « On peut récupérer tous les actinides, y compris ceux qui ont été produits depuis longtemps », souligne Daniel Heuer. Et la sûreté est meilleure : « Notre objectif c’est que dans un accident de type Fukushima, dans lequel tout le monde s’enfuirait, rien ne se passe. A Fukushima, les combustibles solides sont restés à l’intérieur du réacteur, il a fallu les refroidir sur place. Dans le cas d’un combustible liquide (comme le sel fondu, ndlr), quand la température monte, une vanne s’ouvre et le liquide va dans des réservoirs conçus uniquement pour le recueillir et le refroidir passivement », souligne Daniel Heuer.

Et demain ?

La Chine a décidé de construire un réacteur à sels fondus mais dans sa version initiale imaginée dans les années 1960. « Ils veulent d’abord refaire ce qui a été fait avant. C’est une démarche saine à mon sens. Ils réapprennent », souligne Daniel Heuer. La France elle, « on ne peut imaginer un nouveau type de réacteur avant au moins trente ans ». Seule exception, le projet de réacteur Astrid, mais qui fonctionnera avec un combustible solide et un cycle uranium-plutonim. « On est encore à l’état d’étude. Nos arrières petits-enfants le verront peut-être. Je ne dis pas qu’il ne faut pas faire de recherche mais il faut aussi faire feu de tout bois, prévoir un mix énergétique avec en première ligne les économies d’énergie, les utilisations rationnelles de chauffage. On doit avant tout mener une réflexion sur la meilleure utilisation possible de chaque source d’énergie », souligne Monique Sené. « A chaque fois que quelque chose paraît nouveau. On pense qu’on va être sauvé avec ça. Mais le thorium n’est pas quelque chose de miraculeux par rapport aux autres technologies existantes. C’est une option à étudier parmi d’autres », tempère aussi Daniel Heuer.

[1] Selon le Nobel de physique Carlo Rubbia, 1 tonne de thorium produit autant d’énergie que 200 tonnes d’uranium

source/http://www.terraeco.net/Thorium-le-nucleaire-vert-existe-t,48079.html