Lorsque les projets de stockage des déchets nucléaires de Yucca Mountain ont été annulés en 2009, certains craignaient que l'expansion de l'énergie nucléaire américaine ne se dissolve avec elle. En l'absence d'un site sûr et permanent pour stocker les 70 000 tonnes de déchets nucléaires du pays - actuellement stockés dans des piscines temporaires et des fûts secs sur 75 sites à travers le pays - il semblait qu'une expansion importante de l'énergie nucléaire pourrait devoir être mise en veilleuse .
Mais une option viable pourrait être à l'horizon; dans un article (pdf) publié cette semaine dans Eos, le journal de l'American Geophysical Union (AGU), l'hydrologue américain Geological Survey, Christopher Neuzil, suggère que le schiste - une roche minérale trouvée en abondance aux États-Unis - pourrait être la clé d'une avenir de l'élimination en toute sécurité des déchets nucléaires.
Les schistes et autres formations argileuses (tous les milieux riches en argile tels que les mudrocks) possèdent certaines qualités uniques qui en feraient des candidats de choix pour l'élimination des déchets nucléaires, affirme Neuzil. Les formations argileuses ont une perméabilité extrêmement faible, ce qui signifie que le risque de ruissellement toxique provenant du stockage des déchets serait considérablement réduit. Le ruissellement nucléaire est l’une des préoccupations majeures du stockage des déchets, qui provient de la dissolution des déchets dans les eaux souterraines traversant la zone de stockage. Comme l'eau coule très lentement dans le schiste, M. Neuzil affirme que ce matériau agirait comme une barrière distincte entre les déchets nucléaires et le ruissellement potentiel. En fait, le schiste peut se comporter comme une éponge, absorbant l’eau sans en libérer aucune; Cela permettrait de stocker les déchets nucléaires en toute sécurité, en gardant les déchets à l'intérieur des formations.
En outre, Neuzil invoque clairement l’abondance naturelle de schiste aux États-Unis. «Les États-Unis occupent une position enviable en ce qui concerne l'ampleur et la diversité des âges, de l'histoire, de la composition et de l'épaisseur des formations argileuses à l'intérieur de ses frontières», écrit Neuzil. «Géologiquement et géographiquement, les choix possibles pour un stockage sont nombreux». En outre, l'emplacement de ces formations constitue un autre avantage pour le stockage des déchets; étant donné que les formations se trouvent souvent dans des zones relativement anciennes et géologiquement stables, le risque de perturbation tectonique serait considérablement réduit.
Les Américains commencent à se familiariser avec la faible perméabilité du schiste: c'est ce qui permet au gaz et au pétrole de schiste, qui se forment lorsque des composants organiques dans les roches se décomposent, de s'accumuler sans s'échapper. En fait, la fracturation pour extraire le gaz de schiste est réalisée pour surmonter le caractère imperméable du schiste. Mais au lieu de chercher à extraire ce qui peut être à l'intérieur du schiste pour produire de l'énergie, des scientifiques comme Neuzil considèrent le schiste comme un moyen de loger les sous-produits de l'énergie déjà produits. Et comme le nucléaire représente près de 20% de la production énergétique du pays, notre besoin d'éliminer en permanence le combustible nucléaire irradié augmente chaque année.
Le schiste, vu ci-dessus, peut-il abriter en permanence des déchets nucléaires dans des roches très souterraines? (Photo par l'utilisateur de Flickr Rarement la photographie de scène) Les États-Unis n'ont que récemment commencé à étudier le potentiel d'élimination du schiste, mais Neuzil cite plusieurs études qui ont été menées - ou sont en cours - en Europe et au-delà, du Royaume-Uni au Japon. La France, la Belgique et la Suisse ont dépassé le stade de la recherche et élaborent actuellement des plans pour mettre en œuvre le stockage de leurs déchets nucléaires dans le schiste (pdf). Bien que l'on craigne que la mise en place perturbe potentiellement l'intégrité du schiste en tant que barrière contre les déchets, des études menées en Europe suggèrent que les formations, même avec des cavités aménagées pour le stockage des déchets, maintiennent leur capacité à empêcher la contamination des eaux souterraines par des contaminants.
Le schiste n'est pas sans ses mises en garde, cependant. Neuzil note que les recherches sur le potentiel de stockage nucléaire du schiste doivent être extrapolées à partir d'autres minéraux, car le faible débit d'eau du schiste rend également difficile l'étude de ce phénomène. Au lieu d'étudier la perméabilité du schiste à long terme, les scientifiques utilisent des roches à débits plus rapides, plus rapides et plus faciles à étudier à court terme, et en appliquent les propriétés au schiste. Cela pourrait constituer une menace pour le succès à long terme du stockage de schiste, car il n'existe aucune donnée sur sa capacité réelle à faire face aux situations de stockage à long terme.
Alors, comment obtenez-vous réellement du combustible nucléaire irradié dans ces roches argileuses? Neuzil suggère que les déchets soient principalement placés sous forme solide. «Certains déchets peuvent être vitrifiés ou mélangés à du verre en fusion qui se solidifie ensuite. Cela pourrait rendre plus difficile la contamination des déchets par les eaux souterraines qui les touchent », a-t-il expliqué dans un entretien, ajoutant que tous les déchets seraient également placés dans des bidons (acier inoxydable ou cuivre) afin d'empêcher la contamination de l'environnement ambiant.
En avril de cette année, le ministère de l'Énergie a annoncé son intention de lancer un nouveau projet de recherche et développement dirigé par l'Institut de recherche sur l'énergie électrique (EPRI), un investissement de 15, 8 millions de dollars axé sur la conception et la mise en œuvre d'un stockage à sec de fûts pour déchets nucléaires. . L'initiative ne mentionne rien sur l'élargissement de la recherche à d'autres options - géologiques ou autres - bien qu'un porte-parole du ministère de l'Énergie indique qu'il "analyse actuellement les capacités de divers milieux géologiques, notamment l'argile, le sel, les roches cristallines et le schiste, en vue de leur stockage aux États-Unis », tout en tirant parti des recherches existantes menées par d'autres pays.
