Le démantèlement d'une centrale nucléaire (ici celle de Bugey 2, en service) est un chantier complexe, qui s'étale sur plusieurs décennies. © Jean-Paul Comparin, Fotolia

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Démantèlement des centrales nucléaires : un enjeu et un marché planétaires

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Dans les Ardennes, sous la terre, un réacteur nucléaire, Chooz A, est en train de disparaître, morceau par morceau. Il était un démonstrateur de la filière à eau pressurisée ; il est aujourd'hui un démonstrateur de leur démantèlement. EDF y déploie des technologies qui serviront ailleurs et lance un appel à idées aux entreprises pour participer à un marché désormais mondial.

Dans le monde, près de 150 réacteurs nucléaires sont aujourd'hui à l'arrêt et attendent (ou sont en train) d'être démontés, déconstruits ou « démantelés ». En France, 29 installations sont dans ce cas. Il s'agit de centrales reliées au réseau mais aussi de réacteurs expérimentaux ou d'équipements de recherche. Toutes sont considérées comme des « Installations nucléaires de base » (INB), gérées selon un cadre réglementaire très strict pour tout leur cycle de vie. Les travaux liés au démantèlement sont désormais considérés comme un marché mondial, qui réclame une grande expertise et sur lequel s'alignent les acteurs majeurs du nucléaire de la planète.

Avec une durée de vie de 30 à 40 ans et un « baby-boom » dans les années 1960 à 1980, les premières centrales arrivent en effet en fin de vie. Or, la mise à la retraite d'un réacteur nucléaire n'a rien d'une paisible cessation d'activité. Comme le souligne l'IRSN (Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire), une telle opération est « un projet industriel à part entière ». Le démantèlement consiste, concrètement, à arrêter le réacteur, évacuer le combustible et les déchets radioactifs, démonter les installations irradiantes, déconstruire les bâtiments, décontaminer le site puis le rendre utilisable à d'autres fins.

Il faut mettre en œuvre des technologies sophistiquées, des équipes spécialisées et répondre à des obligations légales en matière de sécurité des personnes et de protection de l'environnement. Comme le démarrage d'un réacteur nucléaire, les opérations de démantèlement ne débutent qu'après la publication d'un décret, lequel nécessite l'élaboration d'un dossier, qui peut prendre plusieurs années.

La centrale de Chooz, installée sur une boucle de la Meuse, dans les Ardennes, à dix kilomètres de Givet, près de la frontière belge. © EDF

Chooz A, le premier réacteur français à eau pressurisée

Un tel chantier coûte cher et dure plusieurs décennies. L'expérience est encore incomplète puisqu'aujourd'hui (novembre 2017), sur les 150 réacteurs arrêtés dans le monde, seuls 17 démantèlements ont été menés à leur terme.

Deux grandes stratégies coexistent :

  • Le démantèlement immédiat : après l'enlèvement des matières radioactives et la vidange des circuits du réacteur, le démontage de toutes les installations commence dès l'obtention de l'autorisation donnée par l'ASN (Autorité de sûreté nucléaire). C'est le principe adopté en France.
  • Le démantèlement différé : une fois extraits le combustible et la plupart des déchets radioactifs, les installations contenant encore des parties radioactives sont sécurisées, pour être démontées plus tard.

Le chantier comporte un certain nombre d'étapes, bien définies mais dont la réalisation diffère, parfois largement, d'un site à l'autre. La phase la plus importante est sans doute la première, quand est sorti de la centrale le combustible nucléaire. Plus de 99 % de la radioactivité de l'installation disparaît ainsi du site après la vidange du circuit du réacteur. Pourtant, c'est la suite qui devient bien plus complexe. La conception des réacteurs n'a en général pas totalement pris en compte l'opération de démontage. La cuve du réacteur, en particulier, doit être découpée avec des moyens robotisés au maximum pour ne pas exposer le personnel du chantier.

En France, le chantier le plus avancé est celui du réacteur de Chooz A, dans les Ardennes. Mis en service en 1967, il a été arrêté en octobre 1991. C'était en fait un réacteur démonstrateur de seulement 305 MW. Il présente l'intérêt d'appartenir à la famille des Réacteurs à eau pressurisée (REP), qui constitue le parc français actuellement en exploitation. Son démantèlement sera donc une précieuse expérience pour les suivants. En revanche, sa structure particulière, enfouie dans une caverne, complique le travail.

EDF a procédé à l'évacuation du combustible entre 1993 et 1994. Le démontage des bâtiments n'a commencé qu'en 1999, après la fin de la réalisation d'un entrepôt des équipements retirés. Pour déconstruire, il faut aussi construire... Le démantèlement proprement dit a démarré à la publication du décret, en septembre 2007. Il a fallu auparavant réaliser le dossier complet du chantier. Les équipes se sont attaquées aux générateurs de vapeur (dernier maillon des circuits d'eau, qui évacuent la chaleur vers la turbine), en 2010, puis à la cuve, à partir de 2016.

Le démantèlement, un chantier hors normes

Ce travail a confronté l'ingénierie à de nouveaux défis. Il a fallu adapter des techniques, des robots, des méthodes... Un système téléopéré, baptisé Predator, mis au point par Nuvia et EDF, a permis de réduire les interventions humaines en environnement ionisant, où la présence des salariés ne peut être que très courte. Posé dans une pièce, il utilise son bras articulé de 4 m, armé d'une torche à plasma ou d'une scie, pour découper les équipements autour de lui, puis pour les extraire et les déposer près de la sortie. En quatre mois, il a réduit en morceaux tout ce qui se trouvait dans un local et il suffit de le déplacer pour qu'il poursuive sa tâche dans un autre.

Ce Predator est un exemple des nécessités d'innovation sur ces chantiers hors normes. Entre méthodes standardisées, qui serviront ailleurs, et capacité d'adaptation à un environnement toujours unique dans ses détails, le démantèlement réclame des inventeurs autant que des ingénieurs. C'est d'ailleurs pourquoi EDF lance un appel à projets (voir la vidéo ci-dessous), destiné aux entreprises, start-up et PME, pour numériser, automatiser, robotiser ou sécuriser le démantèlement d'installations nucléaires partout dans le monde.

Certes, ces opérations complexes n'avaient pas été conceptualisées dès l'élaboration des réacteurs. Mais les technologies nécessaires sont disponibles aujourd'hui. L'inévitable démantèlement de nombreuses centrales dans le monde est ainsi devenu un marché de plus en plus compétitif.

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