Des forages profonds pourraient-ils résoudre notre problème de déchets nucléaires ?

Howard Lee - 27 février 2023 11 h 45 UTC

Il y a une chose que tous les dépôts permanents prévus pour le combustible nucléaire usé ont en commun : ce sont toutes des mines souterraines.

Comme toute mine, un dépôt miné de déchets nucléaires est une prouesse d'ingénierie complexe. Il doit être excavé par dynamitage ou forage, il doit maintenir les tunnels stables à l'aide de supports rocheux et il doit être doté d'une ventilation, de joints et de pompes pour gérer les eaux souterraines et les rendre sûres pour les personnes et les machines. Contrairement à une mine, cependant, un dépôt doit également transporter et ensevelir des conteneurs de déchets radioactifs, et il doit être conçu selon des normes rigoureuses qui garantissent que les tunnels garderont les conteneurs en sécurité pendant de nombreux millénaires.

Il existe une idée alternative qui supprime la plupart de ces inconvénients : l'élimination dans des forages profonds. Mais peuvent-ils être à la fois réalisables et sûrs ?

À première vue, l'élimination en forage profond semble tout à fait faisable.

Le département américain de l'énergie prévoyait de forer un forage vertical de 4 à 5 kilomètres (2,5 à 3 miles) pour acquérir de l'expérience avec le processus, mais le projet a été annulé en 2017. Ce forage aurait été environ 10 fois plus profond qu'un dépôt miné. , mais de telles profondeurs ne sont pas inhabituelles pour les forages pétroliers et gaziers.

Les gouvernements ne sont pas les seuls intéressés par cette approche. Deep Isolation, une société fondée en 2016 et basée en Californie, vise à proposer l'élimination des déchets nucléaires dans des forages profonds en tant que service commercial partout dans le monde. "En fonction de votre géologie, nous pouvons concevoir un trou de forage pour cela", a déclaré John Midgley, géologue chez Deep Isolation. Les conceptions de l'entreprise pourraient être n'importe quoi, des trous de forage verticaux profonds aux trous moins profonds en forme de J avec des sections d'élimination horizontales. Encore une fois, l'industrie pétrolière et gazière est arrivée la première, forant environ 160 000 trous de forage avec des sections horizontales rien qu'aux États-Unis.

"Il y a beaucoup de puits de pétrole et de gaz aussi profonds, donc le problème va être la dureté des roches et la fréquence à laquelle vos forets s'usent, des choses comme ça, mais en général… je ne pense pas que [la profondeur] présente tout problème supplémentaire », a déclaré Sherilyn Williams-Stroud de l'Université de l'Illinois, experte en stockage géologique des déchets nucléaires et du CO2.

Étant donné que plusieurs trous d'évacuation peuvent être forés et évasés sous terre à partir d'un point à la surface, les coûts et l'impact environnemental peuvent être minimisés, et il y aurait beaucoup moins de roches à enlever et à déverser qu'avec une mine. En théorie, chaque centrale nucléaire pourrait donc avoir son propre forage d'évacuation, éliminant ainsi la nécessité de transporter le combustible usé à travers le pays.

Les forages profonds devraient également pouvoir recevoir des déchets plus chauds que les dépôts miniers car les conteneurs seraient mis bout à bout et refroidis par la roche environnante. Cela signifie que le combustible usé n'aurait pas besoin de passer aussi longtemps qu'il le fait actuellement dans les piscines de refroidissement des centrales électriques. Les partisans affirment également que parce que les forages profonds prendraient moins d'espace, seraient beaucoup plus profonds et ne seraient pas occupés, ils nécessiteraient une enquête beaucoup moins et beaucoup plus simple sur la géologie du site, économisant encore plus de temps et d'argent.

Les forages devraient également pouvoir recevoir les déchets plus rapidement. "Nous pourrions achever le premier forage en moins de deux mois", a déclaré Rod Baltzer, directeur de l'exploitation de Deep Isolation. C'est en contraste frappant avec la décennie ou deux nécessaires pour développer un dépôt miné. Baltzer m'a également dit que les calculs initiaux de Deep Isolation suggèrent que l'entreprise pourrait éliminer les déchets nucléaires pour "moins de la moitié du coût d'un dépôt miné".

En prime, la méthode est particulièrement attrayante pour l'élimination de certains déchets d'armes nucléaires. Mettre du plutonium de qualité militaire au fond d'un trou de forage de 4 kilomètres est intrinsèquement plus sûr que de le mettre dans un dépôt minier accessible, et les "capsules Hanford" extrêmement radioactives et génératrices de chaleur, qui contiennent du césium-137 et du strontium-90, pourraient tous être éliminés dans un seul trou de forage conforme aux normes de l'industrie pétrolière.

Mais les mêmes attributs qui rendent les forages profonds attrayants limitent également leur caractère pratique.