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Entreposages de longue durée



Concepts d'entreposages en surface et à faible profondeur

Entreposage à flanc de colline
Une implantation à flanc de coteau, au-dessus des nappes phréatiques, permet de prévoir un drainage par gravité des eaux d'infiltration sans recours à des moyens mécaniques. La disposition sous une colline faciliterait la circulation de l'air par convection naturelle, mais la durabilité des ouvrages enterrés de génie civil, surtout des bétons chauds, n'est pas prouvée. Par contre, le gros œuvre constitué par la roche en place, peut être considéré comme stable, à très long terme.
CEA

Les recherches sur l’entreposage de très longue durée relèvent des sciences de l’ingénieur. Pour allonger la durabilité des installations industrielles existantes, deux solutions sont proposées : des installations construites en surface ou bien creusées à flanc de colline ou à quelques dizaines de mètres de profondeur.

Les entrepôts de surface reprennent les principes des installations existantes. L’entreposage en sub-surface nécessite de définir un site.

Ces entrepôts sont plus résistants en cas de chutes d’avion ou de séismes. L'implantation à flanc de colline offre des accès horizontaux facilitant les manutentions. Des camions pourraient accéder au lieu de l'entreposage. La protection apportée par la formation rocheuse compenserait une partie des surcoûts qu'entraîneraient les travaux de creusement. En choisissant des roches dures, granite ou calcaires, il serait possible d'éviter les travaux de soutènement des galeries.

Des installations accessibles mais enterrées
L'entreposage de longue durée à faible profondeur (sub-surface) renforcerait la résistance à des agressions externes, aux séismes, mais serait mal adapté aux colis de déchets MAVL pour lesquels une ventilation forcée des ouvrages serait nécessaire. Pour les colis chauds de haute activité, il n'est pas démontré non plus que le refroidissement par convection naturelle serait partout bien assuré et une ventilation forcée pourrait être nécessaire.
CEA

Pour les durées envisagées, l’entreposage se ferait à sec. Les entrepôts accueilleront des colis de haute activité (déchets vitrifiés ou assemblages de combustibles) et des colis de moyenne et de faible activité à vie longue (déchets MAVL). Seuls les colis de haute activité dégagent une chaleur importante, environ 700 watts pour un colis de 35 ans.

Il faut envisager des solutions distinctes pour les colis de déchets chauds et les colis de moyenne activité dont certains peuvent produire des gaz par radiolyse. L’évacuation de la chaleur dégagée par les colis chauds constitue un des problèmes à résoudre. Le refroidissement se fait par convection naturelle grâce à une circulation d’air. Il faut garantir la fiabilité et l’efficacité de ce refroidissement.

Les développements recherchés portent sur la durabilité des matériaux, celle du béton, le comportement des roches en température, la ventilation et l’évacuation de la chaleur. Dans un registre différent, il faut minimiser la charge de maintenance et de surveillance pour les générations futures, limiter les conséquences d’une perte de maîtrise des installations. Durant l’entreposage, le confinement des atomes radioactifs doit être garanti et, à son terme, il faut reprendre les colis. Ces impératifs sont d’autant plus difficiles à satisfaire que l’entreposage est long. Les études de conception des ingénieurs et chercheurs du CEA prennent en compte ces impératifs.

Concept d’entreposage en surface
Ce schéma d’un entrepôt de surface de déchets de haute activité reprend les caractéristiques d’entrepôts existants à la Hague. De tels entrepôts bénéficieraient du retour d'expérience des installations en service. L’entreposage peut être conçu entièrement en surface ou dans des casemates en béton à moitié enterrées. Des options envisagent des refroidissements évolutifs,au départ avec de l'eau, ensuite par convection naturelle.
Clefs CEA

L’entreposage de longue durée des colis de haute activité repose sur trois principes : une mise en conteneurs métalliques des colis, un refroidissement de ces conteneurs par convection naturelle et enfin une absence d’humidité. La circulation d’air chaud qui évacue la vapeur d’eau ralentit la corrosion des conteneurs et prolonge leur intégrité.

Aux yeux de la Commission Nationale d’Evaluation , l’entreposage prolongé des colis de moyenne activité ne se justifie pas car ils pourraient être stockés dans des conditions sures dès qu’un site de stockage géologique sera disponible. Même si la fiabilité d’entrepôts de très longue durée devenait acquise, les études confirment qu’un tel entreposage reste une solution provisoire dans laquelle les colis de déchets ne peuvent rester indéfiniment. Sa durée de vie est limitée, et il implique une surveillance et une maintenance de la société qui, même minimisée, constitue une charge pour les générations futures.

SUITE : Quelles durées ?