L’Andra teste des matériaux innovants pour le futur de Cigéo
Parce que Cigéo sera construit de manière progressive et incrémentale, il sera possible d’intégrer des progrès technologiques au fur et à mesure de sa construction. L’un des sujets de progrès potentiel concerne les matériaux. Une journée dédiée aux recherches menées par l’Andra sur les matériaux innovants a ainsi été organisée en mai dernier par la direction de la R&D de l'Agence. Objectif : faire le point sur les différents projets de R&D et présenter les avancées obtenues.
Depuis une dizaine d’années, l’Andra travaille sur la thématique des matériaux innovants. Organisée en mai, une journée dédiée, ouverte aux partenaires de l’Agence, avec la participation de collaborateurs internes ; de partenaires extérieurs, académiques et industriels ; ainsi que la présence du président du conseil scientifique de l’Andra et d’un membre de la Commission nationale d’évaluation, a permis d’échanger et de partager les avancées des travaux réalisés. « Cigéo est un projet de long terme qui prévoit une période d’exploitation d’une centaine d’années, rappelle Nathalie Texier-Mandoki, du service colis et matériaux à la direction R&D de l’Andra. Identifier les solutions possibles de demain et mener d’ores et déjà des études est essentiel pour être capable d’intégrer les nouvelles technologies le moment venu au fur et à mesure de la construction de Cigéo. C’est une démarche responsable d’amélioration continue. »
La recherche de nouvelles solutions de matériaux vise notamment à remplacer partiellement l’acier qui est largement envisagé dans le projet Cigéo. Les géopolymères et les céramiques font partie des matériaux actuellement étudiés.
Des géopolymères à base d’argilites
Les géopolymères offrent des perspectives d’application intéressantes, notamment en raison de leur résistance à des températures jusqu’à 1000°C. Un matériau géopolymère innovant, composé de kaolin(1) et d’argilites, est ainsi développé en partenariat avec l’Institut de recherche en céramique de Limoges (IRCER).
Il pourrait être employé pour le chemisage (enveloppe de protection) des alvéoles de stockage destinées aux déchets de haute activité (déchets vitrifiés). Ce matériau innovant permettrait également de valoriser une partie des argilites extraites du creusement des ouvrages souterrains de Cigéo.
Des céramiques de haute résistance
L’Andra s’intéresse également aux matériaux en céramique, qui pourraient notamment être utilisés pour les conteneurs de stockage de déchets vitrifiés. Quasiment inaltérables, ils présentent cependant deux contraintes pour des conteneurs : la taille des pièces en céramique ainsi que l’opération de soudure du couvercle qui doit être effectuée à une température limitée à 600°/700°C.
Pour répondre à ces problématiques et valider la faisabilité des procédés, l’Agence collabore avec des partenaires industriels provenant d’autres secteurs d’activités que le nucléaire, comme la SAIREM, fabricant de fours professionnels, dans le cadre de la mise en place d’un procédé de scellement thermique par micro-ondes pour les conteneurs de déchets.
Autre partenaire de l’Agence : la société Bernardaud, porcelainier de référence, pour la production des pièces de céramique de grande dimension : « Enrichir nos savoir-faire en nous confrontant à de nouveaux sujets a toujours été la clé de notre réussite, déclare Charles Bernardaud, directeur du développement de Bernardaud. Dans le cadre du projet SCELLMA(2), nous fournissons notre expertise reconnue pour la fabrication de conteneurs en céramique en proposant des solutions adaptées à la future production à échelle industrielle. » Des projets de développement de composites céramiques à basse température sont également en cours avec le secteur aéronautique.
L’Andra prévoit d’ores et déjà de tester in situ ces matériaux innovants, dans un premier temps dans le Laboratoire souterrain de l’Agence en Meuse/Haute-Marne.
(1) Argile réfractaire et friable, généralement de couleur blanche, utilisée en particulier dans la fabrication de la porcelaine.
(2) SCELLement de surconteneur céramique par torche plasMA : projet accompagné par l’Andra suite à sa sélection dans le cadre d’un appel à projets innovants, organisé par l’Andra, en coopération avec l’ANR et avec le soutien du programme Investissements d’avenir.