Tandis que le débat public sur le Plan national de gestion des matières et déchets radioactifs (PNGMDR) s’apprête à démarrer et que les derniers arbitrages pour la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) vont être rendus, L’EnerGeek s’est intéressé aux enseignements contenus dans le rapport de l’IRSN sur le cycle du combustible nucléaire en France. Pour mieux comprendre les enjeux de ce rapport publié le 24 octobre 2018,Thierry Charles, le Directeur général adjoint de l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) en charge de la sûreté nucléaire, a accepté de répondre à nos questions.
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Après l’étude du dossier “impact Cycle 2016” par l’IRSN, quel état des lieux faites-vous concernant le cycle du combustible ?
L’examen de la cohérence du cycle du combustible nucléaire en France est un dossier qui a été réalisé par les exploitants à la demande de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN). Ce document a pour objectif de vérifier l’adéquation entre les installations du cycle, les transports nécessaires et la gestion du combustible dans les réacteurs. Ce troisième point recouvre les conditions d’utilisation du combustible dans les réacteurs (concrètement : combien de réacteurs moxés ? Quelle durée d’utilisation des combustibles en réacteur ?…) et le niveau de production électrique d’origine nucléaire retenu, et ce pour les dix à quinze ans à venir.
En étudiant la cohérence de ces trois aspects (installations, transports, utilisation du combustible en réacteur), nous cherchons à savoir si des éléments du cycle nécessitent des évolutions, qu’il conviendrait alors d’anticiper. En effet, des évolutions sont à envisager par exemple si le domaine de fonctionnement autorisé d’une installation devenait inadapté ou si un entreposage devenait insuffisant. Dans notre réflexion, nous nous sommes projetés à un horizon de plus de 10 ans, en pratique l’horizon 2030. L’objectif est de pouvoir anticiper d’éventuels blocages du cycle du combustible.
Un certain nombre de besoins d’extension d’entreposages ont été identifiés par les exploitants. Par exemple, pour la capacité d’entreposage d’uranium appauvri issu des usines d’enrichissement de l’uranium, des mesures sont prévues par les exploitants, les démarches sont entamées et le système s’adapte.
L’une des principales conclusions de notre rapport concerne l’entreposage des combustibles usés. En effet, les exploitants ont étudié, à la demande de l’ASN, différents scénarios.
L’un d’entre eux a consisté à faire des prévisions en tablant sur le fonctionnement actuel des réacteurs. Dans ces conditions, à l’horizon 2030, les piscines d’entreposage du combustible usé seraient saturées. De nouvelles capacités d’entreposage seraient donc nécessaires. D’ores et déjà, EDF a prévu de mettre en service, un peu après 2030, une installation d’entreposage centralisée. Toutefois, il n’y aurait que peu de marge pour la réaliser.
D’autres scénarios ont été étudiés en lien avec la réduction à 50 % de la production d’électricité d’origine nucléaire dans le cadre de la loi de transition énergétique de 2015. Pour le scénario où des réacteurs moxés seraient fermés, la saturation des entreposages surviendrait plus rapidement, à l’horizon de quelques années. Dans le cas où des réacteurs non moxés seraient fermés, il pourrait ne pas y avoir de saturation.
Le sujet est donc l’entreposage des combustibles usés. Le rapport pointe l’importance d’évaluer les conséquences de la PPE sur les installations du cycle.
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Dans l’attente des prochaines directives dans le cadre de la révision de la Programmation pluriannuelle de l’énergie, il devient évident que certains réacteurs devront fermer. Vous soulignez l’importance de l’examen de l’impact de l’arrêt de réacteurs sur le fonctionnement de l’ensemble du cycle. Pouvez-vous nous éclairer sur ce sujet et cela pourrait-il avoir une conséquence sur la date de fermeture de ces réacteurs ?
Pour le scénario qui anticipe une réduction de la part du nucléaire à 50 % du mix électrique en fermant des réacteurs moxés, la saturation des piscines arrive à une échéance plus courte. Pourquoi me direz-vous ? La raison est simple : en cas d’arrêt d’un réacteur qui utilise du combustible MOX, vous avez moins besoin de retraiter du combustible usé qu’il faut alors entreposer. Pour donner un ordre de grandeur, pour produire un combustible MOX, il faut retraiter entre 8 et 9 combustibles usés à base d’oxyde d’uranium. Dit autrement, si vous ne produisez pas un combustible MOX, vous allez devoir entreposer 8 combustibles au lieu d’un seul. En fonction du nombre de réacteurs moxés qui seraient fermés, la date de saturation se rapproche donc plus ou moins.
En revanche, arrêter des réacteurs qui fonctionnent avec un combustible à base d’oxyde d’uranium – autre scénario étudié, ne pose pas le même problème. EDF a ainsi étudié dans son dossier une situation d’arrêt de réacteurs de 1300 MWe, qui mettent en oeuvre des combustibles à base d’oxyde d’uranium. Dans cette situation, l’exploitant prévoit au contraire que la date de saturation s’éloigne. Là encore, l’explication est simple ; dans cette hypothèse, vous continuez à produire autant de MOX qu’à l’heure actuelle, alors que vous produisez moins de combustibles usés à base d’oxyde d’uranium. Concrètement, cela va conduire à utiliser davantage les stocks de combustibles usés entreposés dans les piscines qu’en ce moment et donc retarder, voire empêcher la saturation des entreposages.
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On parle de saturation des parcs d’entreposage de l’uranium après 2030 mais il semble que les exploitants comme Orano et EDF cherchent à anticiper cette éventualité. Qu’en pensez-vous ?
L’objectif du rapport était de fournir une vue d’ensemble des conséquences des évolutions envisagées, tant sur l’utilisation des combustible (MOX ou uranium…) que sur la production électrique d’origine nucléaire en application de la loi sur la transition énergétique.
Pour s’adapter, EDF a par exemple envisagé dans son dossier la possibilité de mettre du combustible MOX dans des réacteurs de 1300 MWe. Car, pour l’instant, seuls des réacteurs de 900 MWe, les plus anciens, peuvent utiliser du MOX. Cela étant, réaliser cette opération demande du temps ; classiquement une dizaine d’années si les études préalables aboutissent. Pour utiliser du MOX, il est nécessaire d’adapter les caractéristiques du coeur du réacteur, notamment de mettre en place plus de barres de contrôle dans le réacteur. Pour cela, des études de fonctionnement et des études d’accident sont nécessaires. Elles permettent notamment de définir l’ensemble des modifications indispensables, ainsi que les conditions d’exploitation.
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Finalement, si on arrête le recyclage actuel dans les réacteurs de 900 MWe, il y a forcément plus de combustibles usés à entreposer. Vous confirmez ?
Oui, c’est très clair. Ce que je peux ajouter, c’est que pour l’instant le « moxage » des réacteurs de 1300 MWe commence à être étudié. Pour le « moxage » des réacteurs de 900 MWe, cela avait pris une dizaine d’années.
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Quelles conclusions tirez-vous des différents scénarios de fermeture des réacteurs pour atteindre une production d’électricité à 50% d’origine nucléaire à l’horizon 2035, notamment si l’arrêt de réacteurs chargés de combustibles MOX serait retenu ?
Comme nous le montrons, cela conduirait à avancer dans le temps la date de saturation des piscines d’entreposage, en fonction du nombre de réacteurs moxés qui seraient fermés. Actuellement, vous avez un certain ratio entre le MOX et l’uranium et, à partir du moment où vous modifiez ce ratio, vous impactez forcément le remplissage des piscines. Dans un cas, cela peut être favorable ; dans l’autre, c’est défavorable. Dès lors que vous décidez d’avoir moins recours au MOX, vous remplissez davantage les piscines d’entreposage.
Un autre élément que l’on peut indiquer, c’est que tous les réacteurs de 900 MWe ne fonctionnent pas avec du MOX. Si on arrête des réacteurs moxés, la date de saturation est plus proche de nous ; par contre, si on arrête des réacteurs qui utilisent un combustible à base d’oxyde d’uranium, la date s’éloigne de nous. Actuellement, sur 32 réacteurs de 900 MWe, en décomptant les 2 réacteurs de Fessenheim, 24 sont autorisés à être « moxés » et 22 le sont effectivement. Avec ces chiffres, vous disposez d’éléments d’appréciation. Quoi qu’il en soit, il faudra prendre en compte les conséquences de la PPE sur l’ensemble du cycle du combustible nucléaire.
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Quel impact ce travail de l’IRSN peut-il avoir dans le cadre du débat public sur le Plan national de gestion des matières et déchets radioactifs qui va s’installer dès le mois de décembre ?
Notre rapport vise à examiner si, du point de vue de la sûreté ou de la radioprotection, des blocages peuvent affecter le cycle du combustible nucléaire dans les dix à quinze années à venir. Il apporte des éléments intéressants pour le PNGMDR, qui a toutefois un périmètre bien plus large. Le débat public va ainsi regarder l’ensemble des filières associées à la gestion des matières et déchets radioactifs.
Rédigé par : Thierry Charles
COMMENTAIRES
Je ne comprends pas qu’il puisse y avoir au final baisse de volume de combustible à entreposer (ou stocker) pour les réacteurs moxés.
Pour fabriquer le mox, on sépare le plutonium des combustibles usés classiques, ce qui fait déjà des déchets, le plutonium ne représentant qu’1% des combustibles usés.
De plus, le mox usé devra à son tour être entreposé, sans être retraité. Sans compter que la fabrication du mox génère des déchets supplémentaires, également à stocker.