Les parlementaires de l'OPECST dénoncent l’abandon par la France des réacteurs nucléaires à neutrons rapides (Astrid)

1) Genése d’un rapport-Astrid, mais pas seulement

L’OPECST (Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et techniques) a été saisi par M. André Chassaigne, député, président du groupe de la Gauche démocrate et républicaine (GDR) d’une demande d’ »évaluation de la pertinencescientifique et technique de l’abandon du projet de réacteur nucléaire de quatrième génération ASTRID » et de  « ses conséquences au regard des enjeux climatiques, énergétiques et industriels de notre pays ». L’Office a quelque peu élargi la saisine originelle en intitulant son rapport L’énergie nucléaire du futur et les conséquences de l’abandon du projet de réacteur nucléaire de 4e génération « Astrid » et en traitant 1) de l’historique du développement du nucléaire en Franc et de la stratégie suivie ; 2) de la diversité des pistes technologiques pour le « nucléaire du futur » ; 3) de l’arrêt du projet Astrid et de ses conséquences. 

Tous ces aspects sont intéressants, mais c’est de ce dernier point que je vais surtout traiter ici.

Enfin 4) l’OPCEST insiste sur la nécessaire implication du Parlement dans la stratégie nucléaire de la France (lequel a été complètement tenu à l’écart de la décision d’arrêt d’Astrid)

Texte du rapport 

:http://www.senat.fr/fileadmin/Fichiers/Images/opecst/quatre_pages/OPECST_2021_0052_rapport_energie_nucleaire_futur.pdf

2) Le choix stratégique d’un cycle du combustible fermé

Astrid (pour Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) était un projet de réacteur nucléaire de quatrième génération qui s’inscrit dans une histoire de plus de 60 ans.

Dès l’origine du programme nucléaire civil, la France a fait le choix stratégique d’un cycle du combustible fermé, dont l’objectif ultime était  d’assurer sa complète indépendance pour la production d’électricité. Dans un cycle du combustible ouvert, seule une petite partie du contenu énergétique de l’uranium naturel est utilisée. En effet, la plupart des réacteurs actuels, en particulier à eau pressurisée, nécessitent de multiplier par un facteur 5 environ la proportion de l’uranium 235 fissile dans le combustible chargé en réacteur : cette proportion n’est que de 0,7 % dans le minerai – pour 99,3 % d’uranium 238 – et elle doit atteindre de 3 à 5 % dans les combustibles.

Au contraire, un cycle du combustible fermé vise à utiliser la quasi-totalité du contenu énergétique de l’uranium, ce qui revient à multiplier par un ordre de grandeur de 100 la quantité d’énergie générée à partir de ce dernier.

Une fois l’uranium enrichi transformé en combustible, puis passé en réacteur, la totalité du combustible usé est considéré comme un déchet, alors qu’il contient encore quelques 96 % de matières hautement énergétiques : environ 95 % d’uranium et 1 % de plutonium, les 4 % restant contenant des produits de fission et des actinides mineurs sans utilité.

Or, cent grammes d'uranium ou un gramme de plutonium fournissent plus d'énergie qu'une tonne de pétrole. Par conséquent, le cycle du combustible « ouvert » est un énorme gâchis de matières énergétiques difficilement acceptable alors que l'humanité est confrontée à une grave crise climatique et énergétique. Au contraire, un cycle du combustible fermé vise à utiliser la quasi-totalité du contenu énergétique de l’uranium, ce qui revient à multiplier par un ordre de grandeur de 100 la quantité d’énergie générée à partir de ce dernier.

Cela nécessite une première étape qui consiste à retraiter les combustibles usés sortis des réacteurs, afin de récupérer l’uranium et le plutonium. C’est ce que la France fait depuis 1976 à l’usine de La Hague

Ensuite il faut concevoir un réacteur capable de recycler plusieurs fois les matières énergétiques issues des combustibles usés, permettant ainsi de « fermer le cycle du combustible. C’est ce que permettent les réacteur à neutrons rapides refroidi par du sodium liquide : consommer tout l’uranium, brûler tous les déchets ( sauf environ 4% de déchets ultimes)

 3) Astrid et ses prédécesseurs

 Le développement des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium a commencé en France dès la fin des années 1950, dans le cadre d’une approche progressive de recherche et développement qui a conduit à réaliser trois réacteurs de ce type de puissance croissante. Le premier, dénommé Rapsodie (nom associant les mots rapide et sodium), d’une puissance thermique de 40 mégawatts (20 mégawatts à l’origine) a divergé en 1967 et a été arrêté en 1983. Ce réacteur était principalement destiné à des recherches sur les combustibles et les matériaux. À peine la construction de ce premier réacteur achevée, commençait sous l’égide du CEA et d’EDF celle du deuxième, baptisé Phénix, d’une puissance nominale de 250 MWe, qui a commencé à produire de l'électricité en 1974. D’abord utilisé pour valider les options techniques destinées à son successeur, il a ensuite servi à des essais sur la transmutation. Malgré quelques incidents, ce réacteur a fonctionné jusqu’en 2009. En 1974, trois électriciens : EDF, l’italien ENEL et l’allemand RWE, se regroupent au sein de la société NERSA pour construire en France, à CreysMalville, un troisième réacteur à neutrons rapides d’une puissance beaucoup plus importante de 1 200 mégawatts électriques : Superphénix. Il devait préfigurer un nouveau parc de réacteurs à neutrons rapides destinés à la production d’électricité. Mis en service en 1985, il a été arrêté temporairement à plusieurs reprises, puis définitivement en 1997, à la suite de plusieurs incidents et en raison du contexte politique (décision du gouvernement de Lionel Jospin à la suite d’un accord politique avec les Verts)  

À la fin des années 2000, la France avait donc accumulé, sur une cinquantaine d’années, une expérience importante dans la conception et l’exploitation de ce type de réacteurs, sans équivalent parmi les pays occidentaux

Le lancement du projet ASTRID l’année suivante est donc arrivé à point nommé pour préserver les acquis scientifiques et technologiques dans ce domaine.

 4) Déroulement du projet Astrid

 Le projet ASTRID, pour « Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration », a bénéficié, au travers de la loi de finance rectificative pour 2010, d’un budget pluriannuel de 651,6 millions d’euros, au titre du premier Plan d’investissements d’avenir (PIA), décidé après la crise de 2008. Les objectifs techniques étaient précis :  études de conception d'un prototype industriel, transmutation des actinides mineurs en vue de « tester à une échelle significative les différents modes de recyclage des actinides mineurs, préparer l'ensemble des éléments nécessaires pour « un déploiement industriel des réacteurs à neutrons rapides à partir de 2040, si celui-ci est jugé nécessaire

 Le déroulement du projet ASTRID apparaît globalement conforme à la convention signée en 2010 avec l’État. Les nombreux partenariats noués, notamment avec des industriels japonais mais aussi des industriels français externes à la filière s’annonçaient prometteurs pour la suite.

 La sécurité a fait l’objet d’études et d’innovations avec implication forte  de l’ASN. Le CEA et ses partenaires ont développé un cœur de réacteur « à faible vidange » (CFV) dont la réactivité diminue en cas de fuite de sodium, jusqu’à l’arrêt des réactions nucléaires, contrairement au comportement d’un cœur de réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium classique. L e projet de réacteur comportait  aussi un dispositif placé au fond du puit de cuve appelé « récupérateur de corium » .

Ces innovations substantielles  visaient surtout à se rapprocher de la sûreté des réacteurs à eau de troisième génération tels que l’EPR. Enfin, le  sodium réagissant fortement avec l’eau, il était envisagé de remplacer le générateur de vapeur entrainant le turbogénérateur par un système à l’azote, gaz inerte avec le sodium

Mais, en  2017, une décision aurait été prise de diviser par 4 la puissance du futur prototype ASTRID, ce qui revenait à repartir sur la conception d’un nouveau réacteur- et donc un retard d’au moins vingt ans.  Et en 2019,c’est par un  article de presse, paru le 29 août, que la décision de ne pas poursuivre le projet ASTRID au-delà de 2019 par la construction d’un prototype a été rendue publique.

 Elle a été confirmée le lendemain par un communiqué de presse du CEA annonçant le report de cette construction à la fin du siècle. Deux justifications ont été avancées : le prix de l’uranium durablement bas, qui ne justifiait pas dans l’immédiat d’investir dans de nouveaux réacteurs économes en ressources naturelles ; la nécessité d’approfondir les connaissances sur le cycle du combustible associé à ASTRID.

 Cette manière de procéder a entrainé la réaction des parlementaires qui ont considéré 1) que  les intérêts à long terme du pays, notamment son indépendance énergétique dans un contexte où l’électricité représentera une part croissante de sa consommation d’énergie, ne semblent pas avoir été pris en compte. Et 2) que l’absence d’association du Parlement à cette décision et la divergence créée avec le cadre législatif ne sont pas garantes du nécessaire consensus qui doit se dégager sur ces questions stratégiques pour la Nation

 D’où la saisine de l’OPECST

 5) Principales constatations, critiques et recommandations du rapport

5a) Les objectifs : Le rapport commence par rappeler les objectifs d’Astrid : Le projet ASTRID répondait à 3 enjeux majeurs :

- l’indépendance énergétique, en donnant à la France la capacité d’utiliser la quasi-totalité du contenu énergétique de l’uranium naturel et des matières nucléaires disponibles sur notre sol en grande quantité ;

- une meilleure gestion des déchets radioactifs les plus dangereux, au travers de la transmutation, prévue par la loi Bataille de 1991 et par la loi du 28 juin 2006 sur la gestion durable des déchets radioactifs ;

- la préservation des acquis de 50 ans de recherche

5b) L’impact de la décision d’arrêt : le rapport identifie 4 impacts principaux de la décision d’arrêt :

- 1) elle sème le doute sur la cohérence de la démarche de fermeture du cycle suivie depuis 70 ans, donc sur les intentions de la France à long terme. La France risque d’être perçue comme un partenaire peu fiable en matière de R&D. De plus, les pays souhaitant acheter des centrales nucléaires en s’appuyant sur des fournisseurs pérennes pourraient s’interroger sur les intentions de la France ;

-« la France a su tenir, depuis plus d’un demi-siècle, une place tout à fait particulière dans le concert des acteurs nucléaires majeurs, étant à la fois le seul pays à ne jamais dévier de sa stratégie de fermeture du cycle du combustible, et incontestablement le plus avancé sur les plans scientifique et industriel dans cette voie » 

- Ainsi le Japon, abandonné au milieu du gué sur le projet ASTRID, s’est déjà rapproché des États-Unis sur le projet de réacteur de recherche à neutrons rapides refroidi au sodium VTR

- Un pays qui choisit un fournisseur sait qu’il dépendra de lui à très long terme. Toute interrogation sur la pérennité de l’engagement du fournisseur dans l’industrie nucléaire créée donc un légitime sujet d’inquiétude qui peut emporter une décision contraire. C’est ce qu’a confirmé, le 25 juin 2021, le directeur de l’énergie du ministère polonais de l’environnement : « l’objectif de la Pologne est d’avoir un partenaire stratégique durant les décennies à venir pour son ambitieux programme nucléaire, non seulement pour la construction, mais aussi pour l’exploitation et le démantèlement. »

2)  ASTRID était le projet phare de la R&D nucléaire en France. Dans un contexte déjà difficile, l’annonce de son abandon a eu un impact négatif sur l’attrait de la filière pour les étudiants ;

- Partons en Russie : « ,  Comme la France, la Fédération de Russie vise un cycle du combustible « fermé », l’un des objectifs du projet de recherche Proryv (en français « Percée ») de Rosatom. Les rapporteurs ont d’ailleurs pu mesurer… le dynamisme de la recherche russe qui explore en parallèle plusieurs pistes technologiques, avec la volonté d’aboutir à des applications industrielles.

« En Fédération de Russie les étudiants considèrent le nucléaire comme un secteur d’avenir, offrant de nombreuses opportunités, dans le pays ou à l’étranger, et Rosatom n’éprouve aucune difficulté à recruter les meilleurs techniciens, ingénieurs et chercheurs à la sortie des universités et centres de formation technique russes. C’est ce qu’a confirmé le conseiller nucléaire à Moscou, M. Alexandre Gorbatchev : « Le secteur a la cote auprès des jeunes, avec de bons salaires et beaucoup d'opportunités pour travailler à l'étranger »

3)  En l’absence de projet fédérateur, l’acquis de 70 ans de recherches sur les réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium pourrait être perdu ;

 

Rappelons le : à la fin des années 2000, la France avait donc accumulé, sur une cinquantaine d’années, une expérience importante dans la conception et l’exploitation de ce type de réacteurs, sans équivalent parmi les pays occidentaux.

Et…ce sont les Russes qui arrivent en premier avec la mise en service de 2 reacteurs nucléaires de GEN IV, BN-800 et BN-1200 à Beloïarsk (BN-800 est connecté au réseua)

 

Avec 36 réacteurs nucléaires en projet dans 12 pays, dont 11 en construction, la Fédération de Russie est devenue en quelques années le premier exportateur de technologies nucléaires au monde et les réacteurs de GEN IV et la fermeture du cycle du combustible font partie de ses axes stratégiques Ainsi, Pour M. Vitaly Khadeev, viceprésident de Rosatom chargé du développement des technologies du cycle du combustible nucléaire fermé et des installations industrielles : « Premièrement, cela permet d'augmenter de manière exponentielle le volume de matières premières pour les centrales nucléaires. Deuxièmement, cela permet de recycler le combustible nucléaire usé au lieu de le stocker. Et troisièmement, nous utiliserons à nouveau dans le cycle du combustible nucléaire les stocks accumulés d'uranium appauvri et de plutonium. »

 

Et c’est au moment ou les Russes, déjà bien lancés, les Chinois, les américains se mettent ou se remettent sérieusement à investir dans  les GEN IV que nous arrêterions ?

 

4) A plus long terme, la stratégie de fermeture du cycle du combustible pourrait être abandonnée, avec des conséquences potentiellement lourdes sur l’industrie nucléaire française et sur le stockage géologique des déchets

« En ne poursuivant pas Astrid, la France  met de côté les investissements réalisés depuis 40 ans pour réutiliser les déchets  et fermer le cycle du combustible ». L'abandon de cette stratégie de fermeture du cycle est-elle envisageable ? L'arrêt d'Astrid « pose clairement cette question », s'alarme  le rapporteur Stéphane Piednoir. Le rapport juge même qu'il s'agit « du risque sans doute le plus grave résultant de la fin du projet Astrid ».

Les déchets ultimes sont destinés à être enfouis à Bure (Meuse), alors que le plutonium et l'uranium appauvri sont censés entrer dans un nouveau cycle de production énergétique avec des réacteurs de 4ème génération.

Le démonstrateur Astrid permettait  réduire considérablement le stock de déchets produits en réutilisant le plutonium. Et  il ouvrait la voie vers le recyclage de plus de 300.000 tonnes d’uranium appauvri. En arrêtant  Astrid, on jette à la poubelle  une indépendance électrique de plusieurs siècles …et on plonge dans un sacré merdier….

Pire encore,  l'uranium appauvri passera  du statut de « matière » valorisable à celui de « déchets » qu’il faudra gérer. Dès l’annonce de l’arrêt d’Astrid ce sujet a été abondamment évoqué : ce serait  la victoire par chaos ( tiens, c’est amusant, je voulais écrire par KO) des écolos bigots antinucléaires. Même  l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) s’y met, et c’est un avertissement qui doit être pris en considération :    la consommation du stock existant « est irréaliste à l'échelle du siècle », prévient le gendarme du nucléaire, qui « estime indispensable qu'une quantité substantielle d'uranium appauvri soit requalifiée, dès à présent, en déchet radioactif »

C’est pour cela que l’Office défend vigoureusement le lancement d'un nouveau projet de réacteur de 4ème génération ;

6) Les critiques de la décision du CEA

En dehors des raisons de fond sur les impacts, le rapport critique la décision du CEA sur plusieurs plans

- Compte-tenu des implications stratégiques, il n’est pas normal que le Parlement ( et peut-être même l'Etat) n’ait  été ni consulté, ni informé ; les rapporteurs jugent que l’absence d’association du Parlement à cette décision et la divergence créée avec le cadre législatif ne sont pas garantes du nécessaire consensus qui doit se dégager sur ces questions stratégiques pour la Nation.

- L’impact sur la gestion des déchets remettent en cause la loi Bataille de 1991 et la loi du 28 juin 2006 sur la gestion durable des déchets radioactifs.

- l’alternative proposé par le CEA (le  plutonium pourrait être utilisé dans du combustible Mox dans des réacteurs classiques) a déjà été étudiée par  l'Opecst  il y a 10 ans et jugée contreproductive, car elle ralentissait la constitution du stock initial de plutonium nécessaire au développement de la 4ème génération

- le CEA a expliqué que le prix de l’uranium durablement bas ne justifiait pas dans l’immédiat d’investir dans de nouveaux réacteurs économes en ressources naturelles. C’est un raisonnement hautement contestable et dangereux, que le fort développement du nucléaire à l’échelle internationale risque d’invalider rapidement.

Comme pour tous les marchés de matières premières, les circonstances orientant celui de l’uranium peuvent changer de façon imprévisible et rapide. Jacques Percebois : « On peut concevoir que demain un pays comme le Canada, qui a des centrales nucléaires, ou un pays comme l'Australie, qui n’en a pas, décident, pour des raisons environnementales, de ne plus exploiter l'uranium et de ne plus l'exporter. Six pays jouent un rôle important, il suffirait que deux ou trois sortent du marché pour des raisons écologiques. À ce moment-là, il y aurait des tensions sur le marché. »

 Conclusion : Les intérêts à long terme du pays, notamment son indépendance énergétique dans un contexte où l’électricité représentera une part croissante de sa consommation d’énergie, ne semblent pas avoir été pris en compte.

Pour Stéphane Piednoir, Astrid « répondait à la question de l’indépendance énergétique. Ensuite, il aurait permis une meilleure gestion des déchets radioactifs, puisqu’il aurait exploité de l’uranium recyclé. Enfin, c’était une préservation des acquis de la recherche, puisqu’Astrid prenait le relais de 60 années de travaux scientifiques ».

Stéphane Piednoir, coauteur du rapport avec le député (LREM) Thomas Gassilloud. «Cette décision, prise sans débat, alors que l’on sait que notre consommation électrique va considérablement augmenter dans un contexte de réchauffement climatique, est incompréhensible».

 7) Les recommandations

1- Fonder une nouvelle stratégie de recherche sur le nucléaire avancé au travers d’un projet ou d’une proposition de loi programmatique permettant un large débat au sein du Parlement

2- Réaffirmer le choix stratégique de la fermeture complète du cycle du combustible et du développement des nouveaux réacteurs de 4 e génération indispensables à sa réalisation

3- Présenter un plan de déploiement des réacteurs de 3e et 4e génération ainsi que de rénovation des installations du cycle permettant à l’ensemble des acteurs de la filière nucléaire de disposer d’une visibilité à long terme.

4- Identifier la meilleure façon de valoriser les acquis du projet ASTRID et des travaux précédents sur les réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium, dans le cadre d’un nouveau projet national, européen ou éventuellement international.

5- Prendre le temps d’examiner la question du statut des matières nucléaires dans le cadre d’un véritable débat démocratique sur les options à long terme pour assurer la souveraineté et l’indépendance énergétique du pays.

6- Engager une revue des infrastructures et collaborations nécessaires à l’atteinte des objectifs de recherche sur le nucléaire avancé, prenant également en compte les intérêts stratégiques du pays, en particulier dans l’indopacifique.

7- Définir un plan de développement des compétences adapté aux disciplines clés, par le soutien à la formation des jeunes, notamment à l’université. En particulier, initier un programme de soutien à la formation et à la recherche nucléaire dans les universités.

8- Accorder à l’ASN et à l’IRSN les moyens nécessaires pour pouvoir anticiper les évolutions réglementaires nécessaires à la certification des réacteurs avancés.

9- Prolonger le soutien accordé au projet de SMR Nuward sur plusieurs années afin d’accélérer la finalisation du projet.

10- Évaluer l’alternative d’un déploiement de SMR Nuward pour remplacer certains réacteurs de 900 MWe après 2030.

NB : celles-ci recoupent largement celles de l’Académie des Sciences cf. Avis de l’Académie des sciences (8 mai 2021) : L’apport de l’énergie nucléaire dans la transition énergétique, aujourd’hui et demain (https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/07/avis-de-lacademie-des-sciences-8-mai.html)

Notamment : - initier et de soutenir un ambitieux programme de R&D sur le nucléaire du futur afin de préparer l’émergence en France des réacteurs à neutrons rapides (RNR) innovants de quatrième génération (GenIV), qui constituent une solution d’avenir et dont l’étude se poursuit activement à l’étranger

 CF aussi : https://www.transitionsenergies.com/parlementaires-denoncent-abandon-france-reacteurs-nucleaires-neutrons-rapides; https://twitter.com/AStrochnis/status/1422192001861275654; https://twitter.com/ouinuc/status/1418322596647645185?s=09; https://lenergeek.com/2021/07/23/nucleaire-parlementaires-abandon-projet-astrid/