L’uranium marin : une alternative viable au nucléaire ? L’uranium marin : une alternative viable au nucléaire ?

L’uranium marin : une alternative viable pour le nucléaire ?

Alors que la question de l’approvisionnement en uranium de la filière nucléaire se pose de manière pressante, des scientifiques américains travaillent à mettre au point un nouveau procédé : l’extraction de l’uranium marin. La mer, qui représente une ressource quasiment infinie en uranium, pourrait bien devenir la principale ressource pour la production d’énergie nucléaire. Mais de nombreuses interrogations demeurent : peut-on réellement extraire de l’uranium marin à grande échelle ? A-t-il les mêmes propriétés énergétiques que l’uranium qu’on trouve sur Terre ? Pour l’équipe de recherche américaine, la réponse est évidente : l’uranium marin représente une opportunité à ne pas laisser passer. 

L’approvisionnement d’uranium : l’enjeu principal de la filière nucléaire

Sans uranium, pas de nucléaire. Depuis le développement du parc nucléaire mondial dans les années 1960, la question de l’approvisionnement en uranium a toujours été une priorité pour les pays. Les gisements d’uranium sont répartis un peu partout sur la planète, et les mines les plus importantes sont situées au Canada, en Australie et au Kazakhstan, qui restent à ce jour les trois principaux pays producteurs d’uranium. Mais ces gisements naturels d’uranium ne sont pas infinis, et si une pénurie n’est pas imminente, la question de la raréfaction de cette ressource devrait se poser dans les décennies à venir.

Malgré le développement des énergies renouvelables, l’augmentation constante de la population mondiale et la croissance des besoins énergétiques, l’énergie nucléaire reste indispensable. A l’heure actuelle, les centrales nucléaires représentent une part non négligeable de la consommation énergétique mondiale, et ce n’est pas près de s’arrêter. Selon l’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA), la production d’énergie nucléaire est encore appelée à croître, et elle devrait progresser de près de 70% dans les quinze prochaines années avant de se stabiliser. Pour assurer cette progression, il faudra continuer à alimenter les centrales nucléaires en uranium, ce qui implique là aussi une augmentation de la production d’uranium. Mais rien n’est joué : selon l’AIEA, les réserves contenues dans les gisements connus d’uranium sont estimées à 6 millions de tonnes (8 tonnes pour les estimations les plus optimistes), ce qui couvrirait à peine un siècle de consommation. Pour éviter tout risque de pénurie à l’avenir, il faut donc trouver une autre source d’approvisionnement en uranium.

De l’uranium marin en quantité infinie

Si les ressources en uranium terrestre sont limitées, l’uranium marin au contraire offre un large champ de possibilités. Plusieurs matériaux sont naturellement présents dans l’eau de la mer et des océans, notamment de l’or mais aussi de l’uranium. Selon les estimations des chercheurs, l’eau de mer contient environ 3 milligrammes d’uranium par mètre cube. La concentration d’uranium n’est pas très importante, mais vu la superficie des océans sur notre planète, cela représente malgré tout une réserve au potentiel énergétique élevé. A l’échelle globale, les océans pourraient offrir 4,5 milliards de tonnes d’uranium… un gisement quasiment infini et en tout cas bien plus important que les réserves terrestres.

On observe déjà un décalage entre les besoins en uranium et la production. L’extraction d’uranium terrestre n’est pas suffisante pour alimenter les 439 réacteurs nucléaires qui existent.

Du point de vue du potentiel énergétique, l’uranium marin offre exactement les mêmes propriétés que l’uranium terrestre. Il peut donc être utilisé comme source d’énergie pour les centrales nucléaires de la même manière que son équivalent terrestre. Problème : les gisements d’uranium marin sont plus difficiles à exploiter. Pour exploiter l’uranium marin, il faut d’abord trouver un moyen de l’extraire de l’eau des océans puis de le solidifier. Jusqu’à présent, tous les projets d’exploitation avaient échoué.

Extraire l’uranium marin : une nouvelle technique mise au point

L’équipe de chercheurs du professeur Chu à l’Université de Stanford, aux États-Unis, a publié fin février un article dans la revue scientifique Nature Energy. Les chercheurs expliquent qu’ils ont réussi à mettre au point une méthode pour extraire l’uranium de l’océan. Une avancée significative qui rend enfin réaliste l’exploitation de tout l’uranium contenu dans les mers du monde. En observant la manière dont les ions métalliques contenus dans l’eau de mer réagissent, l’équipe du professeur Chu a réussi à mettre au point un dispositif électrochimique pour les séparer et ainsi isoler l’uranium.

L’équipe de chercheurs dirigée par le professeur Chu est parvenue à extraire l’uranium de l’eau de mer grâce à une technique électrochimique.

Grâce à la stimulation d’une charge électrique et à l’utilisation d’amidoxine (un composé chimique), les ions uranyles (chargés en uranium) peuvent être séparés de tous les autres ions contenus dans l’eau. Ils sont ainsi extraits de l’eau et peuvent ensuite être utilisés de manière autonome. Pour l’instant, l’équipe du professeur Chu a effectué son expérience en laboratoire, et les résultats sont particulièrement encourageants. En onze heures de travail, les chercheurs ont réussi à collecter trois fois plus d’uranium marin que s’ils avaient exploité un gisement d’uranium terrestre. Les résultats de l’étude publiée insistent sur le fait qu’avant d’envisager une exploitation à grande échelle, il faudra encore perfectionner la technique d’extraction, mais ces premiers résultats prouvent que la technologie est au point.

Quel avenir pour l’uranium marin ?

Depuis les années 1960 et le développement massif des centrales nucléaires, plusieurs pays ont tenté d’utiliser la ressource de l’uranium marin, mais sans succès. En 2003, des scientifiques japonais s’étaient approchés du but en construisant un énorme tamis de 100 m de long. Plongé sous la surface de la mer à 200 m de profondeur, ce système de filtration avait réussi à prélever 1 kg d’uranium marin. Mais devant le coût prohibitif de l’opération, l’expérience n’a jamais débouché sur une méthode viable d’extraction.

Malgré l’avancée significative de l’équipe du professeur Chu, il est encore difficile de prédire l’avenir de l’uranium marin. Extraire de l’uranium d’une faible quantité d’eau de mer en laboratoire et se lancer dans une exploitation à grande échelle pour approvisionner les centrales nucléaires du monde entier sont deux choses différentes. Même si la technologie de l’extraction électrochimique semble fiable, la viabilité du projet dépendra in fine de son coût. Pour que l’uranium marin soit considéré comme une alternative réaliste, il faudra que son coût de production ne soit pas trop élevé par rapport à l’uranium terrestre. Et dans un contexte où les pays investissent de plus en plus dans les énergies renouvelables, c’est encore difficile de dire s’ils seront nombreux à vouloir prendre le risque d’investir dans la technologie d’extraction de l’uranium marin. Mais une chose est sûre : en cas de pénurie d’uranium terrestre, l’uranium marin est pour l’instant la seule alternative connue pour maintenir l’exploitation d’une énergie nucléaire.

Rédigé par : La Rédaction

La Rédaction
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