Traitement et recyclage des combustibles usés
Le traitement et le recyclage des combustibles usés permet de préserver les ressources naturelles en uranium et de réduire les risques et les coûts tout en permettant un stockage optimisé, sûr et à long terme des déchets ultimes.
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Dans un contexte où les exploitants et organisations en charge de la gestion des combustibles usés sont confrontés à des problématiques telles que la saturation des piscines, les retards des projets de stockage définitif, la nécessité d’effectuer de multiples opérations liées à l’entreposage intermédiaire des combustibles usés (Problématiques d'intégrité des combustibles pour une période d’entreposage à sec prolongée, opérations de reconditionnement nécessaires, reconditionnement dans des conteneurs de stockage définitif ...) et sont tenus par les autorités locales et internationales de définir une stratégie de gestion de leurs combustibles, le traitement et le recyclage des combustibles usés est un moyen de mettre en œuvre une stratégie sûre, rentable et durable. Le traitement et le recyclage des combustibles usés permet une gestion optimisée des déchets ultimes et la réutilisation pour des usages civils des matières valorisables encore contenues dans le combustible usé, économisant ainsi les ressources naturelles en uranium et favorisant l'indépendance énergétique.
Le traitement et le recyclage des combustibles usés est une technologie mature mise en œuvre depuis plusieurs décennies par Orano au sein des installations de l'usine de La Hague, au profit d'opérateurs internationaux.
Les opérations de traitement à l’usine Orano La Hague consistent en :
- L'extraction des matières valorisables (Uranium & Plutonium), représentant 96% des matières nucléaires contenues dans le combustible usé ;
- Le conditionnement des déchets ultimes (produits de fission et déchets métalliques non solubles) dans des Conteneurs Standards de Déchets Vitrifiés et Compactés.
Les opérations de recyclage à l’usine Orano Melox consistent en :
- Le recyclage du plutonium au travers de la fabrication et de la fourniture par Orano Melox d’assemblages combustibles MOX (Mixed Oxide) conformément aux spécifications de l’exploitant et du « fuel designer » ;
- L’exploitant pourra également opter pour le recyclage de son uranium par la fabrication de combustible URE (Uranium de Retraitement Enrichi) auprès d’autres partenaires industriels.
Focus sur la fabrication de MOX par Orano :
L’usine de recyclage Orano Melox, située à Marcoule dans le Gard, fabrique des assemblages de combustibles MOX élaborés à partir de mélange d’oxyde d’uranium et de plutonium issus de combustibles usés. Ils sont destinés à alimenter les réacteurs à eau légère de production d’électricité. Selon les besoins des exploitants, l’assemblage qui associe plutonium et uranium appauvri contient entre 3 et 12 % de plutonium. 44 réacteurs dans le monde ont produit de l’électricité nucléaire grâce au MOX depuis 1972.
La fabrication se déroule en 5 étapes : Du mélange des poudres contenant de l’uranium appauvri, à l’assemblage qui constitue le produit fini livré au client, près de 130 paramètres qualité sont respectés pour mener à bien cette fabrication qui s’apparente à celle des combustibles à oxyde d’uranium.Le traitement et le recyclage des combustibles nucléaires usés se déroule en plusieurs étapes :
- L'envoi des combustibles usés vers l'usine de traitement d'Orano La Hague;
- Le traitement des combustibles, avec la séparation des matières valorisables (U & Pu) des déchets ultimes;
- Le conditionnement des déchets ultimes dans des Conteneurs Standards de Déchets Vitrifiés et Compactés puis leur entreposage dans des halls dédiés sur le site d'Orano pour refroidissement avant l'expédition de ces résidus vers le pays de l’exploitant.
- La fabrication d’assemblages combustible recyclés conformément aux spécifications de l’exploitant et/ou du « fuel designer » :
- La fabrication d’assemblages combustible MOX (Mixed Oxide) par Orano. Les assemblages MOX associent le plutonium issu du traitement et de l’uranium appauvri issu des stocks d’Orano;
- La fabrication - Si l’opérateur en fait le choix - d’assemblages combustible URE (Uranium de Retraitement Enrichi) auprès d’autres partenaires industriels.
- Le transport des assemblages combustible vers les centres de production d’électricité de l’exploitant.
Le traitement et le recyclage des combustibles usés est mis en œuvre depuis plusieurs décennies au sein de l’usine d'Orano La Hague, pour les combustibles UOX et MOX avec plus de 36 000 thM traités pour différents opérateurs de centrales PWR et BWR : EDF (France), SOGIN (Italie), EPZ (Pays-Bas), Synatom (Belgique) et d’autres opérateurs en Suisse, au Japon, en Allemagne etc…
Melox est le leader mondial de ce marché avec plus de 2 600 tonnes produites depuis le démarrage de l’usine. 44 réacteurs dans le monde ont produit de l’électricité nucléaire grâce au MOX depuis 1972 :
- 22 en France
- 10 en Allemagne
- 5 au Japon
- 3 en Suisse
- 2 en Belgique
- 1 aux Pays-Bas
- 1 aux Etats-Unis
Un conditionnement sûr et stable des déchets ultimes dans des Conteneurs Standardisés Vitrifiés et Compactés permettant de réduire les risques associés à la gestion à long terme des déchets ultimes, conduisant à une installation de stockage optimisée et ne faisant pas l’objet de garanties AIEA.
Une bonne prédictibilité des coûts liés au traitement permettant d’éviter les provisions pour incertitudes inhérentes aux options de gestion des combustibles usés dites à cycle ouvert comme l’entreposage à sec (coût du stockage intermédiaire initial, provision pour stockage prolongé et gestion du vieillissement, coûts du reconditionnement potentiel nécessaire, etc.)
Une valorisation du plutonium issu du traitement des combustibles permettant ainsi de préserver les ressources naturelles en uranium.
