Une élimination plus sûre des déchets radioactifs

Les déchets radioactifs sont produits à toutes les étapes de la génération d'énergie nucléaire ainsi que de l'utilisation des matériaux radioactifs dans les applications industrielles, médicales et de recherche. La solution de référence pour leur gestion à long terme est leur élimination dans des installations fabriquées. Mais l'enfouissement dans ces structures sous la surface pour contenir les déchets dans des barrières naturelles et artificielles ne s'arrête pas là.

Au fil du temps, la corrosion du métal et la radiolyse produisent une variété de gaz, dont l'hydrogène. Certains déchets peuvent également contenir un matériau organique qui génère du méthane et du dioxyde de carbone au fur et à mesure de sa décomposition. Comprendre le point de formation de ces gaz et leur déplacement vers la couche géologique est important pour la sécurité à long terme et est l'objet du projet FORGE («Fate of repository gases»), financé par l'UE.

Les scientifiques ont abordé ce problème à travers une combinaison d'expériences en laboratoire et de tests sur le terrain dans des laboratoires de recherche souterrains. Les expériences ne peuvent être effectuées que pendant quelques années, aussi les chercheurs ont-ils également utilisé une modélisation mathématique des conditions futures potentielles pour obtenir une image complète. Les experts en modélisation et les expérimentalistes ont échangé leurs données pour obtenir les meilleurs résultats possibles.

L'équipe FORGE a examiné la façon dont l'irradiation affecte les matériaux de remblai en contact avec le métal dans des conditions de dépôt simulées, afin de déterminer le taux de la production d'hydrogène. Le transport de gaz à travers les pièces fabriquées d'un réservoir a été étudié dans le cadre d'expériences à échelle nature, notamment sur les remblais à base de bentonite et de ciment ainsi que l'interface entre des roches d'argile et les matériaux de remblai.

Des expériences en laboratoire et en externe ont également été effectuées pour améliorer notre compréhension de flux gazeux à travers des fractures dans les roches d'argile et l'effet de la pression. Malgré des incertitudes associées à la génération de gaz qui nécessite des travaux de recherche supplémentaires, le projet FORGE a démontré que les problèmes de gaz ne sont pas incontournables.

FORGE a joué un rôle clé dans le renforcement de l'expertise européenne en termes de migration des gaz dans les couches géologiques profondes, permettant ainsi de garantir que les partenaires du projet se trouvent en position dominante dans ce domaine à croissance rapide. Les données collectées et les modèles numériques mis au point devraient profiter au secteur pétrolier et aux parties prenantes actives dans la capture et le stockage du carbone.