Qu’est ce que le projet ACSEPT ?
ACSEPT (Actinide reCyling by SEParation & Transmutation) est un des premiers projets ayant vu le jour dans le cadre du 7ème Programme Cadre de Recherche et Développement, volet EURATOM, financé par l’Europe (en anglais : 7th Framework Program ou FP7). Pour entrer un peu dans le détail des mécanismes européens de la recherche, l’Europe finance tous les ans des projets de recherche. Les projets sont sélectionnés par réponse à appels d’offres autour d’un programme global, établi pour 5 à 7 ans par la Commission après discussions et approbation à l’unanimité des 27 pays membres européens (Programme Cadre de Recherche et Développement ou PCRD). Ce programme est divisé en deux parties : la recherche hors nucléaire (PCRD-T) et la recherche nucléaire (PCRD-EURATOM). Nous sommes aujourd’hui dans le septième PCRD (2007-2013). Un projet européen se monte en général autour d’une communauté scientifique existante, pour répondre à un enjeu scientifique et stratégique (comme ITER par exemple) mais il est souvent la continuité de projets précédents. C’est le cas d’ACSEPT qui est structuré autour d’une communauté qui s’est regroupée il y a plus de 15 ans et qui s’est depuis étoffée.
A quelles problématiques ce projet répond-il ? /Quels sont les enjeux associés ?
ACSEPT vise à développer/optimiser des procédés chimiques de séparation des actinides pour améliorer la gestion à long terme des déchets nucléaires, notamment dans le cadre du développement d’un cycle fermé du combustible. Deux options sont à l’étude : le recyclage homogène de tous les actinides (la totalité du combustible contiendrait tous les actinides et ils seraient donc présents dans l’ensemble du cycle) et le recyclage hétérogène des actinides mineurs (les actinides mineurs sont gérés à part de l’uranium et du plutonium, soit dans des réacteurs dédiés ADS, soit dans les réacteurs rapides GEN IV mais dans ce cas, le cœur du réacteur est divisé en deux parties : le cœur lui-même constitué de combustible MOX et une « couverture » chargée en actinides mineurs). Les études en cours dans ACSEPT prennent en compte les deux options. En plus des enjeux scientifiques (développement, validation et optimisation de procédés chimiques de traitement de combustibles nucléaires usés pouvant répondre à différents scénarios), ACSEPT a aussi un enjeu stratégique à l’échelle européenne. En effet, en regroupant la majorité des pays acteurs (plus ou moins actifs) du nucléaire en Europe, ACSEPT participe à l’effort de promotion de l’énergie nucléaire dans le cadre d’un développement durable au sein de la plateforme technologique SNE-TP (Sustainable Nuclear Energy – Technology Platform – www.snetp.eu).
Quels sont les partenaires associés au projet ?
ACSEPT regroupe 34 partenaires (32 européens plus un japonais et un australien) répartis entre laboratoires nationaux de recherche nucléaire (ANSTO, CEA, CIEMAT, ENEA, FZJ, FZK-INE, ITN, NNL-UK, NRG, PSI), universités ou centres de recherche fondamentale nationaux (Chalmers University (Gothenborg), CTU (Prague), CNRS (Strasbourg, Toulouse, Orléans, Paris), CSIC-ICMAB (Madrid), CUNI (Prague), ICHTJ (Varsovie), ICIQ (Catalogne), IIC (Prague), PoliMi (Milan), RUG (Gröningen), UEDIN (Edinburgh), ULG (Liège), ULP (Strasbourg), UNIPR (Parme), UPMC (Paris), UReading (Reading), UTwente (Twente)), industriels (ALCAN, AREVA NC, CRIEPI, EDF, NRI), PME (CINC) et centre de recherche européen (JRC-ITU). Avec ce consortium, ACSEPT regroupe des experts allant de la physico-chimie fondamentale et théorique à l’ingénierie des procédés et aux études de scénarios d’intégration.
Combien de personnes travaillent pour ce projet ?
L’unité de main d’œuvre d’un projet européen est l’homme.mois (h.m). ACSEPT engage environ 1650 h.m sur quatre ans, ce qui représente en moyenne 34 temps pleins pendant quatre ans. Certains partenaires, intervenant sur des tâches bien précises, ne représentent que quelques h.m alors que les plus importants (comme le CEA) représentent plusieurs centaines d’h.m. Dans les faits, plusieurs chercheurs de chaque partenaire contribuent « à temps partiel » au projet. Ainsi, entre 70 et 100 personnes sont-elles impliquées dans ACSEPT et se réunissent deux fois par an pour présenter l’avancement des travaux ou échanger autour de problématiques centrales au projet.
Quel est son financement ?
Le budget global d’ACSEPT sur quatre ans est de 23.8 M€. C’est aujourd’hui le plus important projet du 7ème PCRD EURATOM-Fission. Sur ces 23.8 M€, 9 sont apportés par l’Europe, le complément venant des partenaires eux-mêmes, avec des répartitions allant de 25% à 75% de fond propre en fonction des stratégies de chaque partenaire.
Quelles seront les principales avancées scientifiques et techniques qui en découleront ?
Il ne faut pas forcément attendre d’un tel projet européen de grandes avancées scientifiques ou techniques. Les moyens mis en œuvre sont, somme toute, relativement modestes par rapport aux enjeux. Il faut garder à l’esprit que, au niveau européen, le nucléaire-fission est loin de faire l’unanimité. Ainsi, la part EURATOM-Fission du 7ème PCRD s’élève à 287 M€ sur l’ensemble du programme, alors que les montants attribués à la fusion (ITER) sont de l’ordre de 1950 M€, auxquels il faut ajouter environ 550 M€ pour le fonctionnement des Centres Communs de Recherche (CCR ou JRC en anglais comme l’ITU de Karlsruhe par exemple). La part hors EURATOM du PCRD s’élève quant à elle à plus de 50 milliards d’euros. Ainsi, ACSEPT va-t-il principalement s’attacher à développer et optimiser des schémas de procédés de séparation qui répondent aux scénarios de cycles avancés du combustible basés sur deux technologies : l’hydrométallurgie (qui regroupe les procédés en milieux aqueux/organique tels que ceux mis en œuvre aujourd’hui pour le procédé PUREX à l’usine de traitement AREVA de la Hague) et la pyrométallurgie (qui regroupe les procédés en milieux sels fondus/métaux liquides, beaucoup moins matures, avec uniquement quelques prototypes aux Etats-Unis et en Russie, mais qui pourraient trouver des applications dans le traitement de cibles ou de combustibles avancés).
En hydrométallurgie, nous nous concentrons sur l’optimisation de trois options : deux concernent la séparation actinides trivalents/lanthanides (concept SANEX) et une concerne la séparation groupée des actinides à partir d’un combustible dissous en phase aqueuse nitrique (concept GANEX). Une grande partie du travail est consacrée à un screening de molécules organiques extractantes et aux études fondamentales associées (analyse, modélisation) pour comprendre les phénomènes gouvernant la sélectivité. Les systèmes les plus efficaces sont alors testés vis-à-vis de leur stabilité à la radiolyse, puis confrontés à des tests de procédés en inactif, en moyenne activité ou à haute activité si les résultats sont probants. En parallèle, des études sur la dissolution des combustibles avancés et des études de conversion (passage de la solution d’actinides au solide précurseur pour la re-fabrication de combustible) sont menées afin de répondre aux besoins du cycle dans son ensemble.
En pyrométallurgie, les études sont beaucoup moins avancées et se concentrent sur l’optimisation de deux cœurs de procédé développés lors de précédents projets européens. La part d’études fondamentales à l’échelle laboratoire est très importante et des tests sur des objets réels ne sont pas envisagés à court terme, même si certaines options semblent prometteuses. Pour compléter ces études expérimentales, un travail d’intégration est aussi mené afin de s’assurer que les performances des systèmes développés permettront bien de dimensionner, le moment venu, un atelier viable au niveau industriel.
Par rapport aux procédés existants, quels seront les avantages (et inconvénients) de ces nouveaux procédés ?
Il est très difficile de répondre aujourd’hui à cette question. Si l’on se réfère aux procédés existants industrialisés, il est clair que ces nouveaux procédés sont complémentaires et permettront non plus une gestion des seuls éléments uranium et plutonium mais aussi des actinides mineurs, notamment l’américium et/ou le curium. Par rapport aux autres procédés de séparation des actinides mineurs développés par ailleurs, nous espérons qu’ils auront de meilleures performances, tant vis-à-vis de la stabilité des systèmes extractants que des cinétiques ; le prix à payer risque d’être un pilotage plus fin et plus complexe de ces procédés.
Y’a-t-il une application industrielle et quand est-elle prévue ?
L’application industrielle dépendra d’autres facteurs que des simples performances scientifiques et techniques des procédés et reposera notamment sur des choix ou des décisions politiques. Notre travail, déjà énorme, consiste donc à remplir la « boîte à outils » des procédés de séparation en approfondissant nos connaissances et notre compréhension de la chimie des actinides, et en particulier des phénomènes qui régissent l’extraction et la sélectivité.
Quelle place ACSEPT accorde-t-il aux jeunes chercheurs ?
La formation est un objectif à part entière d’ACSEPT et les jeunes chercheurs (doctorants, post-doctorants) occupent une place prépondérante dans le projet, notamment via les 17 universités ou les organismes nationaux de recherche, les 10 organismes nucléaires nationaux et l’Institut de Transuraniens, membres du consortium. Ils sont aujourd’hui une vingtaine à contribuer au projet et à participer aux réunions d’avancement et/ou aux séminaires scientifiques, organisés en alternance tout les six mois. ACSEPT contribue financièrement aux missions de ces jeunes chercheurs et finance aussi leur participation à des écoles d’été sur nos thématiques. De plus, sur les quatre ans du projet, ACSEPT participe au financement de quatre post-doc, sur des sujets non déterminés avant le début du projet mais sélectionnés sur candidatures par le comité exécutif, une ou deux fois par an. Deux financements ont déjà été attribués depuis le début du projet. Ces stages doivent obligatoirement être proposés en collaboration par deux partenaires du consortium et offrir une mobilité, à la fois thématique et géographique, à l’étudiant. En complément, lors des séminaires scientifiques, nous invitons des experts, de notre consortium mais aussi extérieurs, à développer un sujet d’importance pour le projet afin que tous partagent les mêmes objectifs en connaissant les tenants et les aboutissants des études réalisées. Ces sessions où du temps est consacré aux échanges et aux discussions scientifiques sont très appréciées, en témoigne le taux de participation (entre 70 et 80 personnes).
Retrouvez plus d’information sur le site www.acsept.org
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