Sous la surface, la science en action
Depuis 2000, un grand nombre de sujets techniques ont été étudiés grâce au Laboratoire souterrain de l’Andra, en Meuse/ Haute-Marne, qui a permis d’acquérir les connaissances scientifiques et technologiques nécessaires à la conception du projet Cigéo. Retour sur un quart de siècle d’expérimentations uniques, au cœur de cette infrastructure hors du commun.
Situé à Bure, à environ 500 mètres de profondeur, le Laboratoire souterrain a été conçu pour analyser in situ les propriétés de l’argile du Callovo-Oxfordien (COx), une roche vieille de 160 millions d’années. Objectif : évaluer sa capacité à confiner durablement les éléments radioactifs, mais aussi tester les conditions de creusement, de soutènement et d’aménagement d’installations souterraines. Car le Laboratoire souterrain n’accueillera jamais de déchets radioactifs.
Depuis vingt-cinq ans, il contribue à démontrer la faisabilité du projet de centre de stockage profond de déchets radioactifs Cigéo et à préparer sa construction. Le site d’implantation de Cigéo est en effet situé dans cette même formation géologique, à environ 5 kilomètres du Laboratoire.
Un rôle clé dans la montée en maturité de Cigéo
« Les premières années ont été consacrées à caractériser les propriétés de la roche, notamment sa faible perméabilité, son homogénéité et son comportement mécanique, explique Émilia Huret, cheffe du Centre Andra de Meuse/Haute-Marne. Ces travaux ont permis de confirmer les qualités de confinement de l’argile. »
En 2005, l’Andra remet un dossier concluant à la faisabilité d’un stockage géologique profond. L’année suivante, une loi confie officiellement à l’Agence la mission de concevoir Cigéo. Les expérimentations s’intensifient alors : techniques de construction, études des matériaux, essais de scellement, suivis à long terme du comportement du milieu géologique… Tout est mis en œuvre pour contribuer à la démonstration de sûreté et à la conception de Cigéo.
Depuis 2009, le Laboratoire souterrain déploie également des démonstrateurs technologiques en conditions réelles. Ces dispositifs, de plus en plus proches de l’échelle de Cigéo, permettent de tester concrètement les choix techniques dans un environnement représentatif du futur stockage. À ce jour, plus de 80 expérimentations scientifiques ont permis à l’Andra de consolider le dossier d’options de sûreté et de préparer la demande d’autorisation de création de Cigéo entre 2016 et 2022. Déposée en janvier 2023, celle-ci est en cours d’instruction.
Le Labo en chiffres
en surface
de galeries souterraines
de mesure
Des réalisations concrètes et un savoir-faire unique
Ces dernières années, plusieurs démonstrateurs emblématiques à l’échelle de Cigéo ont vu le jour au Laboratoire souterrain. « Nous avons construit un démonstrateur d’alvéole pour les déchets de moyenne activité à vie longue (MA-VL) d’environ 10 mètres de diamètre sur 90 mètres de long, fortement instrumenté pour suivre son comportement dans le temps », indique Émilia Huret.
Autre avancée majeure : un microtunnel de 150 mètres de long simulant les alvéoles destinées au stockage des déchets de haute activité (HA), avec essais d’instrumentation et de surveillance. « Au-delà de ces vingt-cinq ans de recherches, le Laboratoire nous dote également d’un savoir-faire unique pour exploiter, surveiller et maintenir de telles installations souterraines », souligne Émilia Huret. Un retour d’expérience précieux pour construire et exploiter Cigéo.
DÉCHETS RADIOACTIFS : QUELS EFFETS SUR LA ROCHE ?
Les déchets radioactifs de haute activité dégagent de la chaleur qui diminue au fil du temps avec la décroissance radioactive. L’Andra a mené différentes études qui lui ont permis de fixer à 90 °C la température à ne pas dépasser dans la roche une fois la mise en place des colis dans l’installation souterraine.
Ces colis devront donc refroidir pendant au moins une soixantaine d’années avant leur stockage, dans des installations d’entreposage situées sur leur lieu de production. Le nombre de colis de déchets par alvéole, leurs dimensions et leur espacement ont également été calculés pour répartir la charge thermique afin que la température soit toujours inférieure à 90 °C dans la roche.