Certains disent qu'il y a des millions de tonnes de déchets nucléaires dans le monde et qu'ils ne seront jamais enfouis en toute sécurité, à cause de quoi Greenpeace bloque les voies ferrées le long desquelles les matières nucléaires sont transportées, et exige de réduire toute l'industrie nucléaire du jour au lendemain. D'autres soutiennent que les vrais déchets nucléaires des centrales nucléaires du monde entier sont placés dans un cube de dix mètres de côté. Comment comprendre qui a raison et qui a tort ? Et pourquoi certains « déchets » sont-ils considérés par d'autres comme un investissement précieux pour l'avenir ? Essayons de le comprendre.
Combien y a-t-il de déchets nucléaires sur la planète aujourd'hui
Les réacteurs nucléaires consomment étonnamment peu de combustible: un réacteur gigawatt ne produit qu'environ 30 tonnes de combustible nucléaire usé (SNF) par an. Par conséquent, sur toute la période de fonctionnement des réacteurs nucléaires dans l'histoire de la Terre, ils n'ont généré que 370 000 tonnes de combustible usé, et 120 000 de ces tonnes ont déjà été retraitées.
Le combustible des centrales nucléaires est dans presque tous les cas de l'UO2, du dioxyde d'uranium, dont la densité est de 10,97 tonnes par mètre cube. C'est-à-dire que le volume total de combustible nucléaire épuisé, mais toujours non traité, est inférieur à 23 000 mètres cubes. Même avec la coque, tout cela s'intégrera dans un cube de 29 mètres de côté. Il est clair que tout le combustible nucléaire usé retraité n'a pas disparu - certains sont de nouveau entreposés. En tout cas: tout le combustible nucléaire usé du monde dans toute l'histoire du nucléaire est placé dans un cube de 30 mètres de côté.
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Ce chiffre est utile à garder à l'esprit chaque fois que vous entendez parler du « problème insoluble de l'élimination des déchets nucléaires ». Même si le combustible nucléaire usé était vraiment un déchet - et nous montrerons plus loin que ce n'est pas du tout le cas - son volume est très faible. Surtout si on le compare au volume de déchets dans d'autres secteurs énergétiques.
Par exemple, l'énergie du charbon en Russie a accumulé à elle seule plus de 1,5 milliard de tonnes de mélange de cendres hydratées et de scories, et ses montagnes occupent 28 000 hectares (280 kilomètres carrés) dans notre pays. De plus, elles sont souvent situées à proximité des centres de villes telles que Novossibirsk, Kemerovo, Chelyabinsk, Irkoutsk, Krasnoyarsk, Novokuznetsk, Oulan-Oude: des centrales thermiques au charbon ont été construites pendant longtemps, et les villes les ont progressivement entourées sur tous les côtés. Quiconque a été près d'un tel dépôt de cendres dans un vent décent le sait: étant du côté sous le vent, sans masque à gaz, il vaut mieux ne pas respirer (et ne pas ouvrir à nouveau les yeux), mais essayer de sortir quelque part où le vent la dérive ne va pas.
Les chiffres énormes dans le paragraphe ci-dessus sont en fait modestes. Aux États-Unis, près de dix fois plus d'énergie est produite à partir du charbon qu'en Russie, et en Chine, des dizaines de fois plus. Dans ces pays, les volumes de combustible charbon non brûlé sont beaucoup plus élevés, ainsi que les effets négatifs de celui-ci sur la santé humaine et l'environnement.
Soit dit en passant, c'est l'ingénierie énergétique du charbon qui est la principale source de pollution uranium-thorium de l'environnement. La tonne de charbon "moyenne mondiale" contient sept grammes d'uranium et de thorium (à peu près égaux en proportion des deux). Le monde brûle huit milliards de tonnes de charbon par an. Il est facile de voir que les centrales thermiques fournissent à la planète 55 000 tonnes d'uranium et de thorium par an. Dans tout le combustible nucléaire irradié de toute l'histoire de l'humanité, l'uranium est plusieurs fois inférieur à ce que l'énergie du charbon rejette dans l'air en seulement dix ans.
Avec la grande différence que l'uranium des réacteurs dans des conteneurs scellés va dans des installations spéciales de stockage en surface, mais à partir de milliards de tonnes de charbon brûlé, il va directement dans l'air. Quinze kilogrammes dont chacun de nous passe dans ses poumons chaque jour, soit cinq tonnes par an. Par conséquent, si vous habitez à côté d'une centrale électrique au charbon, avec une probabilité extrêmement élevée dans votre corps, la teneur en uranium et en thorium est assez élevée - et elle deviendra encore plus.
Surgénérateur: pourquoi le combustible nucléaire usé est la principale réserve énergétique des pays
Cependant, en réalité, le volume réel de déchets nucléaires n'est pas égal au volume de combustible nucléaire usé. Comme indiqué par la loi sur l'utilisation de l'énergie atomique (n° 170-FZ), les matières nucléaires et les substances radioactives, dont l'utilisation ultérieure n'est pas envisagée, sont considérées comme des déchets. Mais, comme nous l'avons déjà noté, 97 % du combustible nucléaire usé dans le réacteur est de l'uranium et du plutonium, c'est-à-dire ce qui peut être utilisé pour fabriquer du nouveau combustible nucléaire. Un kilogramme de l'un ou l'autre de ces deux métaux, lorsqu'il est pleinement utilisé, donne huit millions de kilowattheures d'électricité (avec un rendement de centrale nucléaire d'environ 33 %).
Une combustion complète est impossible dans un cycle du combustible: une fois que le combustible a traversé le réacteur, il perd quelques pourcents du contenu initial de l'isotope fissile. Un kilogramme d'uranium qui a traversé le réacteur une fois ne produira que 620 000 kilowattheures, pas huit millions.
C'est pourquoi Rosatom vise le recyclage - le passage répété du combustible usé dans les centrales nucléaires. De plus, dans tous les cycles, le volume de la masse de combustible usé diminuera quelque peu, puisqu'à chaque nouveau cycle, une partie de sa masse est convertie en énergie.
Dans le cadre de ce recyclage, chaque tonne de combustible nucléaire usé générera huit milliards de kilowattheures d'électricité. 12 énormes éoliennes d'une capacité de huit mégawatts et d'une hauteur de 200 mètres chacune ont produit le même nombre en 25 ans d'exploitation. Cette quantité d'électricité est consommée par une ville russe moyenne d'un million d'habitants.
Au total, 23 000 tonnes de combustible nucléaire usé ont été accumulées en Russie. Une simple opération arithmétique montre que ~ 180 000 milliards de kilowattheures peuvent être obtenus à partir d'eux - et c'est plus d'électricité que notre pays a consommé dans toute son histoire. Aujourd'hui, il consomme un billion de kilowattheures par an, et si ce niveau n'augmentait pas, le combustible nucléaire usé pourrait fournir 180 ans d'une telle consommation.
Tout cela montre qu'il est sérieusement impossible d'appeler le combustible nucléaire usé "déchet" - comme cela est parfois fait dans les médias. De même qu'il est impossible de prendre au sérieux les propositions de son enterrement « éternel » sous terre.
Si vous vendez une tonne d'or, vous obtenez 60 millions de dollars (six milliards de cents) - assez pour acheter un milliard de kilowattheures au détail (six cents par kilowattheure). En d'autres termes, à partir d'un kilogramme de combustible nucléaire usé, en utilisant le recyclage, vous pouvez obtenir la même quantité d'électricité qu'en vendant huit kilogrammes d'or. De 23 mille tonnes de combustible nucléaire usé accumulées en Russie, on peut obtenir autant de kilowattheures que de la vente de 180 mille tonnes d'or. Et c'est plus que les réserves d'or de tous les pays du monde réunis. Qui, sensé, déciderait d'enterrer une telle chose sous terre ?
Et en Russie, depuis 2018, ils produisent du combustible MOX uranium-plutonium basé exactement sur les isotopes contenus dans un tel matériau déjà épuisé. Et dans le réacteur BN-800, les assemblages MOX sont utilisés pour produire de l'électricité: c'est-à-dire que le processus de conversion du combustible nucléaire usé accumulé en énergie réelle a déjà été lancé.
Aujourd'hui, l'écrasante majorité des réacteurs dans le monde sont basés sur des neutrons lents, et ils ne peuvent pas être utilisés pour "multiplier" le combustible nucléaire à l'aide de combustible nucléaire usé. A première vue, la construction en série de réacteurs surgénérateurs de type BN-800 est encore une question d'avenir lointain. Cependant, ce n'est pas tout à fait vrai.
Le fait est qu'en plus des considérations purement économiques, il y a aussi des considérations environnementales. Il n'y a pas de réacteurs rapides en France aujourd'hui, alors on y brûle du combustible sur des réacteurs à neutrons lents. L'efficacité de ce procédé n'est pas si élevée: seulement 40 à 50 % du combustible usé peut être converti en combustible neuf. Mais cela n'arrête pas les Français: d'autres pays européens leur paient un supplément pour l'élimination de leur carburant, ce qui rentabilise le processus.
Il est évident que celui qui sera le premier à déployer des réacteurs rapides bon marché (comme le BN-1200 prévu par Rosatom, dont le coût est prévu égal au prix d'un réacteur lent, comme le VVER), recevra une énorme avantage. Son réacteur transformera en combustible deux fois plus que le combustible nucléaire usé, c'est-à-dire qu'il pourra réduire de moitié son volume et obtenir simultanément une énorme quantité d'énergie.
Jusqu'à présent, ce processus a été fortement entravé par le fait que la croissance cumulée du PIB en Russie a été proche de zéro au cours des dix dernières années, c'est pourquoi il n'y a pas autant de demande pour de nouvelles centrales électriques. Cependant, nous pouvons dire avec confiance: à l'avenir, il n'y a aucun moyen de sortir du carburant recyclé.
À cet égard, le combustible usé russe stocké sous la montagne à Zheleznogorsk devrait être évalué comme la principale réserve - à la fois énergétique et même économique - du pays. Il existe des milliers de tonnes d'utilité potentielle comparables à de l'or du même poids.
Réacteur-postcombustion dans les halles de montagne: la deuxième étape du dispositif de recyclage
Comme nous l'avons découvert, la question « combien y a-t-il de déchets nucléaires dans le monde » est beaucoup plus compliquée qu'il n'y paraît. De ce qui précède, nous avons appris que 97% du combustible usé peut être utilisé. Il est tentant de calculer le volume de déchets nucléaires des réacteurs en multipliant simplement 250 000 tonnes de SNF par les 3% restants (0,03) - c'est exactement la fraction de la partie du combustible usé qui ne peut pas être utilisée dans les réacteurs BN-800. Le chiffre résultant de 7,5 mille tonnes pour le monde entier semble faible. Tout cela rentrera dans un cube de moins de dix mètres de côté. Mais, en fait, cette estimation du volume des déchets nucléaires est largement surestimée.
Tout dépend de la composition de ces trois pour cent. Ils se forment lors de la désintégration de l'uranium 235 dans un réacteur ordinaire à neutrons lents et constituent près de la moitié du tableau périodique. Mais surtout il y a le zirconium, le molybdène, le technétium, le ruthénium, le rhodium, le palladium, l'argent, l'iode, le xénon, le césium, le baryum, le lanthane, le cérium et le néodyme.
La plupart de ces isotopes ne présentent pas de risque radiologique grave et peuvent être utilisés dans l'industrie. Heureusement, le rhodium, le palladium, l'argent avec néodyme ne sont pas les métaux les moins chers, dont la consommation a augmenté rapidement au cours des dernières décennies. D'ailleurs, il existe déjà des méthodes pour leur extraction lors du retraitement du combustible usé.
D'autres produits de désintégration de l'uranium sont hautement radioactifs, mais c'est pourquoi ils sont précieux. Par exemple, le technétium, le césium et l'iode radioactif sont largement utilisés en médecine nucléaire, une industrie qui a connu une demande croissante de matières fissiles au cours des vingt dernières années. Le strontium et un certain nombre d'autres isotopes sont utilisés pour produire des sources d'énergie radio-isotopiques: ce sont eux qui alimentent les stimulateurs cardiaques, les bouées, les balises non surveillées et un certain nombre d'engins spatiaux.
Il existe également un troisième type de produits de fission, les actinides mineurs: le neptunium-237, l'américium-Am-241 et 243, le curium-242, 244 et 245. Ces matériaux ont une durée de vie courte, mais ils se divisent donc à un tel un taux qui au sens direct du mot brille dans le noir (lumière rouge ou violette). Ce serait bien de les utiliser pour obtenir de l'énergie, mais, hélas, leur concentration dans l'élément combustible est trop faible pour une telle astuce. Et même s'ils sont retirés de là, ce carburant se désintégrera rapidement et il deviendra trop chaud pour en faire un élément combustible ordinaire.
Rosatom sait déjà comment éliminer l'uranium et le plutonium du combustible usé, mais jusqu'à récemment, on ne savait pas quoi faire avec les actinides mineurs.
Cependant, ces dernières années, une technologie a été développée qui peut résoudre ce problème. Le rôle clé ici est joué par une substance dont le nom est difficile à prononcer de prime abord, le tétrafluorobéryllate de lithium, que Rosatom préfère appeler le sel FLiBe.
Ce composé présente de sérieux avantages, lui conférant la capacité d'être un excellent caloporteur pour les réacteurs nucléaires utilisant des neutrons rapides, et même la capacité d'utiliser les actinides mineurs évoqués plus haut dans de tels réacteurs. Le fait est que le fluor, le lithium-7 et le béryllium n'absorbent pas les neutrons, ne les ralentissent pas - contrairement à un liquide de refroidissement tel que l'eau. De plus, le sel de lithium-béryllium fond à plus 459 °C et ne bout qu'à plus 1430 °C. Ceci est extrêmement important pour le rendement du réacteur: plus le fluide caloporteur est chauffé, plus le rendement est élevé selon le cycle de Carnot. Dans un réacteur moderne typique (par exemple, un VVER), l'eau est refroidie, qui n'est pas chauffée au-dessus de + 322 ° C (sinon elle devient difficile à utiliser).
Et pour obtenir des paramètres économiques acceptables, un réacteur à eau retient l'eau sous une pression de 160 atmosphères, ce qui nécessite une cuve de réacteur extrêmement résistante et coûteuse. Le sel de béryllium et de lithium est si intensif en chaleur que la pression dans le réacteur avec son utilisation est atmosphérique - et il n'y a pas besoin d'un corps robuste.
Il faut dire que non seulement le sel de lithium-béryllium peut être chauffé très fortement: le sodium bout presque à plus 900°C, et dans le BN-800 il est chauffé à environ plus 550°C. Par conséquent, son efficacité est proche de 40 %, alors que pour le VVER-1200 elle n'est pas supérieure à 35 %. Pour la même raison, la pression dans le circuit primaire du BN-800 est atmosphérique. Mais le sel de lithium-béryllium présente des avantages par rapport au sodium.
Premièrement, sa capacité calorifique est quatre fois supérieure à celle du sodium (c'est-à-dire qu'elle devrait être inférieure en volume). Deuxièmement, il ne brûle pas au contact de l'air, mais le sodium brûle - et c'est pourquoi la France et le Japon n'ont pas aujourd'hui de tels réacteurs (il y a eu des incendies de réacteurs rapides au sodium dans les deux pays). Les fluorures sont généralement extrêmement difficiles à oxyder, ce qui rend le sel FLiBe presque impossible à enflammer (et c'est un avantage notable).
Le tétrafluorobéryllate de lithium a une autre caractéristique importante: l'uranium, le plutonium et les actinides mineurs se dissolvent dans ce sel. De ce fait, il est possible de réaliser un réacteur sans éléments combustibles, où les tétrafluorures de plutonium et les actinides mineurs seront dissous dans des fluorures de lithium et de béryllium. Lorsqu'elles se désintégreront, la piscine au sel se réchauffera, chauffera le deuxième circuit et qui, à son tour, générera déjà de la vapeur, qui fera tourner la turbine et produira de l'électricité.
La zone active étant ici totalement liquide, puis au fur et à mesure de la désintégration du neptunium, de l'américium et du curium, il est possible d'en retirer progressivement le plutonium-238 formé lors de leur désintégration et d'ajouter de plus en plus de portions d'actinides mineurs. Soit dit en passant, le plutonium-238 n'est pas non plus un déchet, mais une source d'énergie très précieuse pour les sondes spatiales et les rovers. C'est sur le plutonium-238 russe sur Mars que Curiosity opère.
Il est prévu de construire un réacteur expérimental de ce type d'une capacité de 10 mégawatts dans le combinat minier et chimique de Rosatom à Zheleznogorsk. Ce n'est pas par hasard qu'on l'appelle "montagne": elle a été découpée dans la roche sous une montagne naturelle afin qu'elle puisse résister à une frappe atomique. Le réacteur LB-120 y fonctionnait autrefois (LB - selon les initiales de Lavrenty Beria, le chef du projet atomique l'année de la création de l'entreprise).
Après l'arrêt du dernier réacteur de production de plutonium de qualité militaire, les contreforts de l'usine sont vides. Mais il est peu probable que cela dure longtemps: un réacteur de postcombustion de démonstration y sera construit, et il est également prévu d'y créer une postcombustion industrielle de gigawatt, dont la chaleur de basse qualité pourra réchauffer la ville de Zheleznogorsk.
Si son exploitation expérimentale se déroule comme prévu, la centrale prévoit de construire dans dix ans un réacteur de postcombustion plus important d'actinides mineurs - 1000 mégawatts, au niveau de VVER-1000 en termes de puissance électrique.
Afin d'extraire efficacement les lanthanides et autres éléments du "bain" du réacteur, Rosatom développe une technologie d'extraction en trois étapes des composants du combustible progressivement remplacé d'un tel réacteur de postcombustion. Pour ce faire, du bismuth liquide y sera introduit, puis, dans du bismuth - lithium métallique, ce qui réduit facilement les éléments nécessaires à partir d'oxydes, ce qui permettra de les obtenir sous forme pure.
Dans l'une des étapes, le plutonium résiduel et les actinides mineurs seront extraits (bien qu'ils brûlent dans le réacteur, mais pas à 100 %), et dans l'autre, les lanthanides seront également extraits. Le plutonium et les actinides imbrûlés seront ensuite réintroduits dans le bain du réacteur, devenant le combustible « de second tour ».
Du fait du fonctionnement de la postcombustion, les actinides mineurs sont principalement des isotopes à vie relativement courte du césium, du strontium, du zirconium et du molybdène. Même si le premier et le second ne sont pas utiles dans les "batteries" radio-isotopiques - leur demi-vie ne prend que 30 à 50 ans. C'est-à-dire qu'après 500 ans, l'activité des déchets de "post-combustion" tombera au niveau de l'uranium naturel - et ils deviendront pratiquement inoffensifs.
Rosatom vise cela: que des produits ayant la même radioactivité que les minerais extraits du sol au début du cycle du combustible nucléaire soient enfouis dans le sol.
Lors de l'utilisation de 97 % du combustible usé dans des réacteurs à neutrons rapides du type BN-800 et de la postcombustion des 3 % restants dans une postcombustion comme celle expérimentale actuellement en construction à Zheleznogorsk, le volume total de déchets dans le combustible nucléaire usé sera bien inférieur à 1% de sa masse d'origine. En d'autres termes, sur 250 mille tonnes de combustible usé non recyclé à ce jour, moins de 2,5 mille tonnes de déchets seront obtenues. En termes de volume, c'est des centaines de mètres cubes. Et sur 23 000 tonnes de combustible nucléaire usé accumulées en Russie - environ 230 tonnes, moins de 25 mètres cubes.
Tout cela montre à quel point peu de déchets sortent des portes de la centrale nucléaire. Depuis plus de 60 ans de fonctionnement de l'industrie électronucléaire, il n'a été possible d'accumuler que 2 500 tonnes de ce qui, en fait, ne peut être traité. Oui, ces cent mètres cubes de déchets (pour le monde entier) devront être stockés dans des conteneurs pendant 500 ans avant de pouvoir être enfouis dans le sol. Et encore, en termes de poids, il est très petit: lorsqu'un grand moulin à vent est démantelé, qui a atteint sa durée de vie, des centaines de tonnes de déchets sont générées, qui, aujourd'hui, sont généralement simplement enfouies dans une décharge. Pour un billion de kilowattheures de production, les éoliennes ne produisent que des pales en fibre de verre usagées d'au moins 150 000 tonnes - mais cela ne les empêche pas d'être considérées comme une source d'énergie respectueuse de l'environnement.
Et qu'est-ce que Greenpeace appelle alors « des millions de tonnes de déchets nucléaires » ?
Tous ces chiffres sont déroutants. Périodiquement, des représentants de Greenpeace affirment qu'il y a des millions de tonnes de déchets nucléaires dans le monde, et rien qu'en Russie, il y en a plus d'un million de tonnes. Mais de quels millions de tonnes parlons-nous si les réacteurs atomiques de toute leur histoire et un demi-million de tonnes de combustible n'ont pas été utilisés ? Et dans un quart de million de combustible initial non traité de vrais déchets - 1% ?
Avec les chiffres de Greenpeace, tout n'est pas si difficile: l'essentiel n'est pas ce qu'ils comptent, mais qui compte. Les employés de Greenpeace ne peuvent pas dire que « l'énergie nucléaire laisse moins de déchets par kilowattheure que les éoliennes » - même si c'est vrai. Par conséquent, pour rendre les centrales nucléaires pires aux yeux de l'opinion publique, les verts écrivent dans les déchets nucléaires… de l'hexafluorure d'uranium.
L'organisation affirme même que la Russie importe également de tels "déchets nucléaires" d'Allemagne. Et ils disent: « Les producteurs européens sont intéressés par les contrats russes non pas tant pour l'enrichissement supplémentaire de DUHF, mais pour son élimination [en Russie] ». Certes, il y a une nuance: en Russie, les déchets nucléaires ne sont pas du tout enfouis, même les siens. De plus, cela s'applique à l'hexafluorure d'uranium - un composé dont les deux composants (le fluor et l'uranium) dans notre pays peuvent être pleinement utilisés.
Il s'agit d'une substance utilisée dans l'enrichissement de l'uranium naturel, c'est-à-dire avec une augmentation de la concentration d'uranium 235 dans celui-ci à plusieurs pour cent au lieu de 0,7% naturel. Lors de l'enrichissement, un peu de combustible est obtenu - environ 10 % de tout l'uranium extrait y va - et des "queues" appauvries, des décharges de roches presque "vides" (en termes d'uranium-235).
Comme on peut le deviner d'après le mot "vide", la radioactivité d'une telle substance est inférieure à celle du même hexafluorure d'uranium avant le début de l'enrichissement. C'est-à-dire que cette substance est beaucoup moins dangereuse pour les radiations que l'uranium dans la nature. L'activité de l'hexafluorure d'uranium avant enrichissement n'est que de 14 000 becquerels par gramme, et après cela, elle est beaucoup moins. A titre de comparaison, on peut rappeler qu'un gramme de radium a une activité d'environ 37 milliards de becquerels.
Lors de l'incident radiologique à Goiânia, au Brésil, où un voleur persistant mais insuffisamment éduqué a découvert un appareil de radiothérapie, une source avec une activité de 74 000 milliards de becquerels a tué quatre personnes - et 40 000 tonnes d'hexafluorure d'uranium ont la même radioactivité. C'est-à-dire que sa radioactivité est si faible qu'une personne peut s'asseoir en toute sécurité sur un baril avec.
Mais la chose la plus importante dans cette substance est différente: les deux tiers en poids sont de l'uranium-238. Ce qui, comme nous l'avons noté ci-dessus, lorsqu'il est passé par des réacteurs nucléaires "rapides" et un recyclage répété de leur combustible, donne huit millions de kilowattheures par kilogramme - bien plus que ce que l'on peut acheter pour de l'or de la même masse.
À cet égard, il convient de jeter un autre regard sur l'histoire de l'importation d'hexafluorure d'uranium en Russie en provenance d'Allemagne, que Greenpeace n'aime pas tant. Son essence est que l'Allemagne n'a pas ses propres technologies développées pour le réenrichissement de l'uranium, mais en Russie, elles en ont: ici, l'enrichissement de l'uranium a historiquement été et reste à l'avant-garde des capacités technologiques de l'humanité.
Par conséquent, les Allemands ont décidé de nous apporter leur hexafluorure d'uranium, où il sera ré-enrichi, la (petite) partie enrichie en uranium-235 sera ramenée en Allemagne, et les "queues" appauvries en uranium-235 seront est parti avec nous.
Qu'est-ce que Rosatom a de cela? Dans un premier temps, une série de réactions à l'installation W-EKhZ (Zelenogorsk) à partir de cet hexafluorure permet d'obtenir de l'acide fluorhydrique, qui n'est pas le matériau le moins cher. Dans une perspective plus éloignée - et beaucoup plus importante -, l'uranium-238 de nos « résidus » restants peut être utilisé comme combustible. La centrale nucléaire de Beloyarsk le fait déjà: environ 10 % du combustible du réacteur BN-800 est du combustible MOX. En plus du plutonium, le même oxyde d'uranium 238 appauvri est utilisé pour sa production. Et cet oxyde est obtenu précisément à partir d'hexafluorure d'uranium, des « résidus ». D'ici 2023, la part de ce carburant dans le BN-800 devrait atteindre 100 %.
Pour 2020, cent mille tonnes d'hexafluorure d'uranium ont déjà été traitées à Zelenogorsk, et le processus se poursuit. Seulement en 2011-2017, 49 000 tonnes d'acide fluorhydrique et de fluorure d'hydrogène en ont été extraites et envoyées à l'industrie chimique, et l'uranium lui-même était lié sous forme d'oxyde d'uranium, U3O8.
Selon Greenpeace, la Russie a importé d'Allemagne plus de 140 000 tonnes d'hexafluorure d'uranium, dont certaines sont retournées et d'autres sont restées. Le reste contient 80 000 tonnes d'uranium lui-même. C'est-à-dire que lorsqu'ils passent dans un réacteur surgénérateur, ces "déchets" peuvent produire 640 000 milliards de kilowattheures. Soit 25 fois la consommation annuelle d'électricité de la planète entière.
Mais Moscou ne doit pas être accusé de trahison. Oui, en fait, Rosatom a reçu de l'argent des Européens pour pouvoir conserver les matières premières d'une énorme quantité de combustible nucléaire. Mais il n'a trompé personne: nos partenaires européens ne disposent tout simplement pas des technologies qui permettraient d'enrichir l'hexafluorure d'uranium aussi efficacement qu'en Russie, et encore plus d'utiliser l'uranium issu des résidus appauvris dans des réacteurs nucléaires « rapides ».
De plus, Rosatom n'importe pas de résidus car elle souhaite récupérer plus de matières premières gratuites pour le futur carburant. La Russie elle-même possède un million de tonnes d'hexafluorure d'uranium. Ils contiennent plus de 660 000 tonnes d'uranium 238, c'est-à-dire que potentiellement cinq quadrillions de kilowattheures peuvent être générés à partir de ces "déchets".
Il s'agit d'une situation paradoxale: Rosatom a systématiquement, pendant de nombreuses années consécutives, retraité des « résidus » d'enrichissement d'uranium. Et, selon la logique, les verts devraient soutenir ce processus des deux mains - d'autant plus qu'en Allemagne ils ne savent pas traiter l'hexafluorure d'uranium. De plus, ils ne savent pas utiliser l'uranium appauvri comme combustible, comme à la centrale nucléaire de Beloyarsk.
Mais au lieu de soutenir, Greenpeace… critique ceux qui traitent les matières nucléaires. Pourquoi le recyclage des plastiques est-il bon et le recyclage des matières nucléaires est-il mauvais ? Pourquoi essayer de les empêcher d'être recyclés ? Malheureusement, les Verts eux-mêmes n'ont pas encore formulé la réponse à toutes ces questions.
"Déchets", qui ont plus de valeur que la réserve d'or
Résumons. En Russie, près de 800 000 tonnes d'uranium sont stockées sous forme de décharges "vides" (à partir d'uranium-235, mais pas d'uranium-238). 23 000 autres tonnes de matières premières pour le futur combustible sont stockées sous forme de combustible nucléaire usé. La quantité totale d'énergie électrique qui peut en être extraite est de plus de 6,4 quadrillions de kilowattheures.
Et si l'on additionne toutes les réserves de charbon, de gaz et de pétrole russes, il s'avère qu'à partir d'eux (avec un rendement généreux de 60%), vous pouvez obtenir 1, 3 quadrillion de kilowattheures d'électricité. Parmi ceux-ci, le charbon représente moins de 0,84 quadrillion et le gaz - environ 0,23 quadrillion de kilowattheures. Un autre 0,2 quadrillion peut être obtenu à partir de tout le pétrole russe. Conclusion: les « déchets » nucléaires stockés en Russie, qui ne sont pas du tout des déchets, peuvent lui donner cinq fois plus d'énergie que l'ensemble de ses énergies fossiles réunies.
Seuls le pétrole, le gaz et le charbon doivent être extraits de la terre d'une manière ou d'une autre. Et dans le cas du charbon, cela se fait le plus souvent dans d'immenses fosses à ciel ouvert, avec des conséquences environnementales importantes et désagréables. Qu'il suffise de rappeler que 600 mille tonnes d'explosifs par an sont dépensées dans l'extraction du charbon et rien qu'à Kuzbass - quarante Hiroshima en équivalent TNT. Dans la vidéo ci-dessous, il est facile de voir à quoi ces 600 kilotonnes par an conduisent parfois (attention, son fort):
Glissement de terrain près de la mine à ciel ouvert Zarechny à Kuzbass. avril 2015
Mais les "déchets nucléaires", qui, en fait, sont plus probablement une réserve d'or, ont déjà été extraits - et pour utiliser leur énergie, il n'est pas nécessaire de causer des dommages à la nature. Il suffit de le prendre sur les sites de stockage. De plus, dès que l'industrie nucléaire commencera à utiliser des réacteurs rapides en quantités importantes, le besoin de production de nouvel hexafluorure d'uranium disparaîtra progressivement d'eux-mêmes: il n'y aura plus besoin d'enrichir les minerais d'uranium naturel, car on peut simplement utiliser ce qui a longtemps été retiré de la terre.
À ce stade, on peut se demander pourquoi Greenpeace essaie d'appeler des déchets potentiellement plus importants que toute autre réserve matérielle de notre pays. Mais nous ne le ferons pas, car dans un texte séparé "Le prix de la peur", nous avons déjà décrit pourquoi les verts se trompent si gravement sur l'énergie nucléaire, ainsi que le nombre de vies que l'humanité a payées pour ces illusions.
Par conséquent, attardons-nous sur autre chose. Les chiffres montrent que pour l'industrie nucléaire, le recyclage et le respect de la nature sont une voie de développement naturelle et la plus rentable. Les matières premières accumulées pour la production de nouveau combustible suffisent amplement à alimenter les centrales nucléaires pour des milliers d'années à venir.
Un réacteur de postcombustion fondamentalement nouveau à Zheleznogorsk permettra d'éviter l'élimination de matières dangereuses avec une activité radioactive accrue et de rendre à la nature le même nombre de becquerels que les gens en prenaient autrefois dans les mines d'uranium. De plus, tout cela, compte tenu des conceptions prometteuses du type BN-1200 et des réacteurs sur sels de lithium et de béryllium, sera tout à fait justifié économiquement. Peut-être, d'un point de vue purement technique, l'industrie électronucléaire a-t-elle de très bonnes perspectives.