Evacuation des déchets nucléaires en Suisse: survol et état actuel des travaux

Conférence présentée par M. Markus Fritschi, membre de la direction de la Société coopérative nationale pour l'entreposage de déchets radioactifs (Nagra), lors de l'assemblée générale de l'Association suisse pour l'énergie atomique du 14 octobre 2004 au Kursaal de Berne.

13 oct. 2004

Nombre de tâches importantes pour l'évacuation des déchets nucléaires ont été accomplies dans l'ignorance du grand public. Les déchets radioactifs sont en effet inventoriés selon une routine bien établie, ils sont caractérisés et stockés provisoirement. Ils sont actuellement conditionnés, à savoir transformés en une forme résistant au lessivage et qui se prête à un futur stockage en profondeur.
La nouvelle loi sur l'énergie nucléaire, dont la mise en vigueur est prévue pour début 2005, définira clairement les conditions-cadres politiques qui faisaient encore défaut pour la réalisation d'un dépôt géologique en profondeur.
De vastes connaissances et des bases de décision solides ont été réunies au fil de 30 années d'études et de recherches relatives à ce dernier maillon de la chaîne d'évacuation des déchets. La démonstration de la faisabilité du stockage géologique pour les déchets de haute activité a été déposée à la fin de 2002. La preuve est ainsi apportée qu'une évacuation durable et sûre de tous les déchets radioactifs est possible en Suisse. Un emplacement a été proposé pour le stockage final de ces déchets. Il présente des avantages indéniables par rapport à d'autres sites identifiés, et appropriés eux aussi.
La réalisation des dépôts géologiques profonds ne constitue cependant pas un défi technique uniquement, mais politique aussi. En l'occurrence, il appartient aux autorités fédérales de fixer, dans les meilleurs délais, les démarches ultérieures et les critères relatifs à une procédure de sélection d'un emplacement qui réunisse une majorité politique. Dès que ces exigences seront connues, un programme d'évacuation pour toutes les catégories de déchets sera soumis pour approbation au Conseil fédéral. Les bases techniques sont établies, ce qui permettra ensuite de réaliser rapidement les installations requises.

Les déchets radioactifs sont sous contrôle
La Suisse produit la majeure partie de son courant électrique sans émissions de CO2. Cette situation réjouissante, nous la devons d'une part à l'énergie hydraulique, mais aussi aux 5 centrales nucléaires, qui fournissent quelque 40% de l'électricité. Ces dernières produisent environ 75 tonnes d'assemblages combustibles usés hautement radioactifs ainsi que d'autres déchets. Il faut y ajouter les déchets radioactifs provenant de la médecine, de l'industrie et de la recherche. Globalement, on distingue deux catégories de déchets.

Déchets de haute activité
Les assemblages combustibles usés peuvent être soit éliminés, c'est-à-dire être évacués vers un dépôt profond, soit être retraités. Dans le deuxième cas, les produits hautement radioactifs résultant de la fission sont séparés de l'uranium et du plutonium restant dans les éléments combustibles. Ils sont mélangés à du verre en fusion et versés dans des lingotières en acier. Cette masse hautement active se vitrifie en refroidissant. Ces déchets se caractérisent par une forte concentration de radionucléides et des demi-vies très longues. Les volumes sont toutefois faibles (au total quelque 25 m3 nets par année, c.-à-d. sans les conteneurs de sûreté à parois épaisses destinés au stockage final). Dans un premier temps, ces déchets dégagent beaucoup de chaleur en raison des processus de désintégration qui s'y produisent. Ils doivent de ce fait être stockés provisoirement durant une quarantaine d'années. Leur mise en dépôt géologique profond n'est possible qu'une fois ce délai passé. L'emplacement pour un tel dépôt ne sera par conséquent pas requis avant 2040.

Déchets de faible et de moyenne activité
Les déchets de faible et de moyenne activité sont de natures très variées. Certains résultent de l'exploitation et du démantèlement de centrales nucléaires, d'autres proviennent de la médecine, de l'industrie et de la recherche. Leur volume est nettement plus important, atteignant quelque 2000 m3 par an (valeur moyenne, déchets du démantèlement compris). Ces déchets ne dégagent pas de chaleur et pourraient être acheminés vers un dépôt en profondeur sans attendre. Dans de nombreux pays, de tels dépôts sont déjà en exploitation depuis des années.

Stockage intermédiaire
Le stockage intermédiaire est assuré en partie de façon décentralisée, dans les installations aménagées dans les centrales nucléaires, et en partie dans le Centre de stockage intermédiaire ZWILAG, ou dans l'entrepôt fédéral de Würenlingen. Au ZWILAG, tous les déchets sont caractérisés avant leur entreposage. Les déchets hautement radioactifs y sont déposés dans les conteneurs de transport et de stockage. Les déchets de faible et de moyenne activité sont en revanche déjà conditionnés en vue du stockage final, c'est-à-dire qu'ils sont passés sous une forme se prêtant à l'évacuation dans un dépôt géologique en profondeur.
Les déchets radioactifs sont par conséquent sous contrôle en Suisse. Mais comme l'indique le terme "stockage intermédiaire", la solution n'est pas définitive. Pour continuer à garantir la sécurité de ces entrepôts, ceux-ci doivent être surveillés et entretenus, ce qui suppose la stabilité et le bon fonctionnement de la société. Les déchets de haute activité doivent en effet être isolés de l'environnement durant plusieurs dizaines de milliers d'années, jusqu'à ce que leur nocivité ait suffisamment baissé. Or, les 100 dernières années d'histoire européenne ont clairement montré qu'on ne peut pas compter sur la société comme garante d'un stockage en surface sûr à long terme. En 2000, un groupe d'experts de la Confédération a évalué encore une fois divers concepts d'évacuation. Il est parvenu à la conclusion que seul le dépôt géologique en profondeur pouvait garantir à long terme la sécurité visée. C'est pourquoi le Parlement a arrêté dans la loi sur l'énergie nucléaire que tous les déchets radioactifs devaient être acheminés vers un dépôt géologique en profondeur.

Loi sur l'énergie nucléaire: obligations accrues de la Confédération
La nouvelle loi sur l'énergie nucléaire (LENu) arrête très clairement les options politiques s'agissant de l'évacuation des déchets nucléaires. Il convient en particulier de souligner l'insistance sur le caractère national de cette tâche. Ainsi, la LENu engage-t-elle directement le Conseil fédéral, qui est tenu de contrôler et d'approuver le programme d'élimination, calendrier compris, devant être élaboré par la NAGRA, ce qui revient à le sanctionner et à en assumer la responsabilité. La nécessité de bénéficier du soutien plein et entier des autorités fédérales suprêmes dans l'accomplissement de cette tâche environnementale d'envergure nationale a donc enfin été reconnu. La procédure d'autorisation relèvera de la Confédération, comme c'est le cas pour les autres projets d'infrastructure d'importance nationale. La co-décision démocratique en matière d'élimination des déchets est élargie dans la loi, mais elle est placée au niveau juste, à savoir national. La construction d'un dépôt géologique en profondeur sera désormais soumis à la votation fédérale et non plus au veto cantonal, plus susceptible au principe 'NIMBY' (Not in my backyard, "pas dans mon arrière-cour"). Sur le plan technique, la nouvelle loi apporte une réponse claire à la question longuement débattue de la conception du stockage final: les déchets doivent être évacués dans des dépôts géologiques en profondeur, qui, après leur fermeture, doivent rester sûrs sans intervention humaine; avant leur fermeture toutefois, ils doivent demeurer ouverts suffisamment longtemps, être surveillés et contrôlés.
L'une des tâches essentielles de la NAGRA consiste à préparer ces dépôts profonds et à les réaliser. Où en sommes-nous à cet égard?

Dépôt profond pour déchets de faible et de moyenne activité: nouveau départ sur des bases saines
S'agissant de l'élimination des déchets de faible et de moyenne activité, nous nous retrouvons à la case départ après le rejet par les électeurs du Nidwald de la poursuite des travaux exploratoires au Wellenberg. Pour des raisons politiques, nous avons ainsi été contraints d'abandonner un emplacement a priori approprié sur le plan technique. A noter que le projet n'a pas été refusé par tous. La commune directement concernée de Wolfenschiessen s'est en effet prononcée pour le projet à quatre reprises. Wolfenschiessen a eu le loisir d'observer les travaux de la NAGRA pendant des années et de se convaincre ainsi de la qualité des travaux et de la sûreté de l'installation envisagée. Les autorités fédérales étudient actuellement la procédure ultérieure (cf. plus bas).
La NAGRA s'emploie à explorer les possibilités techniques à large échelle, à compiler des connaissances géologiques sur diverses couches rocheuses et à tester les outils requis pour la future procédure de sélection. Elle a en outre été invitée à envisager l'aménagement d'un dépôt mixte, destiné également aux déchets de haute activité. Les travaux actuels ont pour objectif que tout soit prêt en vue de la réalisation dès que les exigences de la Confédération seront connues.

Dépôt pour déchets de haute activité: étape importante franchie
La démonstration de la faisabilité du stockage géologique clôt une étape décisive en rapport avec l'évacuation des déchets de haute activité. Elle constitue le fruit de près de 30 années de recherches et de développement. Ces travaux sont aussi caractérisés par une coopération internationale, les laboratoires souterrains du Grimsel (canton de Berne) et du Mont Terri (canton du Jura) jouant un rôle central à cet égard.

Évaluation des sites possibles à l'échelle de la Suisse
La sûreté a constitué la première priorité tout au long de la procédure d'évaluation des sites potentiels. Le choix d'un emplacement approprié doit garantir des conditions optimales pour un confinement durable et sûr des matières radioactives. Dans le cadre d'une procédure de sélection vérifiable qui s'est étendue sur près de 30 ans, la NAGRA a étudié une vaste palette d'options géologiques. Cette procédure d'élimination progressive a été suivie de très près par les autorités fédérales. Celles-ci sont d'ailleurs intervenues à plusieurs reprises pour orienter le processus. La première option envisagée était le socle cristallin du le nord de la Suisse, où des investigations ont été menées comme base pour le projet "Garantie 1985". Trois ans plus tard, le Conseil fédéral chargeait la NAGRA d'envisager aussi des roches sédimentaires pour abriter un éventuel dépôt géologique en profondeur.
La procédure était axée notamment sur des critères établissant l'adéquation du site du point de vue de la sûreté: stabilité géologique de la région (situation tectonique, taux de soulèvement, fréquence des séismes), adéquation de la roche d'accueil (sûreté à long terme avec bon pouvoir de colmatage ou faible perméabilité, faisabilité et stabilité de la construction), configuration appropriée de la roche hôte (profondeur suffisante, épaisseur, étendue, stockage horizontal).
A l'issue d'une procédure par étapes, les argiles à Opalinus du Weinland zurichois ont été retenues comme première priorité. Selon l'état actuel des connaissances, il existe en outre des argiles à Opalinus dans le nord du Plateau et en Suisse septentrionale. Pour la roche d'accueil cristalline, une région a été identifiée dans le Mettauertal (canton d'Argovie). Enfin, les sédiments fluvio-terrestres du tertiaire (molasses d'eau douce inférieure et supérieure) ont été retenus comme option de réserve; cependant, s'ils sont largement répandus dans le bassin molassique, leur structure est très hétérogène.
L'évaluation des différentes options a reposé sur des critères de sûreté. Les argiles à Opalinus du Weinland zurichois présentent des avantages indéniables, des points de vue tant de la sûreté que de la géologie:

  • - L'excellent effet de barrière des argiles à Opalinus, largement indépendant de l'emplacement, se trouve renforcé sur ce site par des couches rocheuses riches en argile situées en dessous et au-dessus de la roche d'accueil (empilement de roches argileuses d'une épaisseur totale de 300 m).
  • - La faible complexité, avec une stratification simple, légèrement inclinée.
  • - L'importante extension latérale de la formation offre une bonne flexibilité pour l'aménagement des galeries de stockage.
  • - La situation géologique et tectonique globale est favorable: faibles contraintes compressives, aucun signe d'activité néotectonique, faibles taux de soulèvement.

L'état actuel des connaissances permet une comparaison qualitative fondée des options, et justifie, des points de vue de la sûreté et de la géologie, la préférence donnée aux argiles à Opalinus et au Weinland zurichois comme région d'investigation. La NAGRA documentera cette comparaison dans un rapport en 2005 (cf. plus bas). Les connaissances sont aujourd'hui suffisantes pour restreindre les options sous l'angle technique. Vu le bon niveau des connaissances, les futures études géologiques d'autres options ne devraient plus changer l'ordre de priorité fixé.
Le Weinland zurichois se situe très près de la frontière avec l'Allemagne. A la demande de la région frontalière allemande, la procédure de sélection a été vérifiée par un groupe d'expert d'Outre-Rhin, AKEnd. Celui-ci est parvenu à la conclusion suivante: "Globalement, la procédure de sélection suisse satisfait aux exigences formulées à cet égard sur le plan international. Le choix du Weinland zurichois comme option prioritaire pour le dépôt profond des DHA/DMAL en Suisse se justifie du point de vue de la sûreté^ Il convient de rejeter le reproche qu'il aurait fallu écarter ce site en raison de sa proximité de la frontière allemande".

Démonstration de faisabilité en trois parties
Reposant sur le projet Argiles à Opalinus du Weinland zurichois, les rapports relatifs à la démonstration de faisabilité ont été remis au Conseil fédéral à la fin de 2002. Avec ce projet, la NAGRA veut prouver que des dépôts géologiques en profondeur pour des déchets hautement radioactifs sont réalisables en Suisse. La démonstration comporte trois parties:

  • - la preuve qu'il existe en Suisse un emplacement présentant les caractéristiques géologiques requises du point de vue de la sûreté technique,
  • - la preuve qu'un dépôt à cet emplacement peut être construit avec les moyens techniques à disposition actuellement,
  • - la preuve qu'un tel dépôt offre la sûreté nécessaire à long terme et satisfait aux objectifs de protection fixés par les autorités.

Le projet Argiles à Opalinus est fondé sur un système solide de barrières multiples qui offre de ce fait un très grande sûreté. La NAGRA a demandé au Conseil fédéral de donner son aval à la démonstration de faisabilité.
Un groupe d'experts a été constitué par l'AEN/OCDE à Paris, à la demande des autorités fédérales, dans le cadre de la vérification de la documentation forte de plus de 1000 pages afin de soumettre la démonstration de faisabilité à une expertise internationale. Il a émis sa prise de position dès le printemps 2004, et s'est montré très impressionné par la force de conviction et la qualité du dossier de la NAGRA, par la clarté de sa structure et la grande robustesse attestée. Et de préciser que le rapport sur la sûreté, tout comme les rapports techniques à l'appui sont des documents remarquablement mûris.
Les autorités fédérales prévoient les délais suivants pour l'évaluation en cours de la démonstration de faisabilité remise par NAGRA: 2005 pour la prise de position des autorités suisses en matière de sécurité ainsi que pour la publication officielle et la préparation des décisions, 2006 pour la décision du Conseil fédéral.

Proposition technique pour la procédure ultérieure
Conjointement avec la démonstration de faisabilité, la NAGRA a soumis des recommandations techniques pour la procédure ultérieure. S'appuyant sur les bons résultats obtenus ainsi que sur la systématique et l'exhaustivité de la procédure d'élimination, elle a demandé au Conseil fédéral que les futurs travaux se concentrent sur les argiles à Opalinus du Weinland zurichois.

Modalités d'une procédure de sélection du site dans le cadre de l'établissement du plan sectoriel de la Confédération
La demande de la NAGRA de concentrer sur le Weinland zurichois les futures investigations soulève la question fondamentale du choix d'un site pour le dépôt géologique en profondeur. Cette question concerne la future procédure aussi bien pour les déchets de haute activité que ceux de faible et de moyenne activité. En vertu de la loi sur l'énergie nucléaire, la prochaine étape dans le cas des déchets hautement radioactifs consiste en la procédure d'autorisation cadre. Pour préparer la demande, il convient toutefois de déterminer l'emplacement. Les expériences faites jusqu'ici en Suisse et à l'étranger ainsi que le débat et la procédure de consultation relatifs à la législation sur l'énergie nucléaire (ordonnance d'application comprise) montrent qu'il faut faire un tour complet de la question pour sélectionner le site. La procédure doit englober des réflexions sur la sûreté technique et la géologie, mais d'autres facteurs (aménagement du territoire, aspects socio-économiques, etc.) jouent également un rôle important.
A l'occasion d'une rencontre avec Swisselectric et la NAGRA en septembre 2004, le conseiller fédéral Moritz Leuenberger a demandé que des alternatives au Weinland zurichois soient envisagées pour l'aménagement d'un dépôt géologique profond destiné aux déchets de haute activité. Il a précisé que le DETEC estimait nécessaire la comparaison avec d'autres emplacements potentiels. Et de souligner que la sûreté devait constituer la première priorité. M. Leuenberger a encore ajouté que lorsque la NAGRA déposerait sa demande d'autorisation cadre, elle devait être en mesure de prouver qu'elle a sélectionné le site à l'issue d'une procédure véritable et vérifiable.
L'Office fédéral de l'énergie élabore actuellement les bases requises pour une procédure de sélection d'un dépôt géologique en profondeur. Selon le DETEC, celui-ci doit être déterminé dans un plan sectoriel, conformément à la loi sur l'aménagement du territoire. L'élaboration de ce plan verra l'association d'autres services fédéraux, des cantons et des autorités compétentes des pays voisins. Les organisations intéressées et la population seraient également informées en temps opportun et pourraient participer de façon adéquate.
Il est satisfaisant de constater que la sûreté reste le critère premier pour le Conseil fédéral également s'agissant de la sélection d'un site pour le dépôt géologique en profondeur. Dans le courant du premier semestre 2005, la NAGRA présentera un rapport présentant encore une fois les alternatives au Weinland zurichois; elles seront comparées au site prôné par la NAGRA, sur la base de critères de sécurité découlant de l'état actuel des connaissances.
Il convient également de saluer l'intention du Conseil fédéral de fixer dans un plan sectoriel fédéral "dépôt géologique en profondeur" les étapes de la sélection d'un site, pour autant que ce plan sectoriel soit élaboré rapidement. Swisselectric et la NAGRA espèrent que ce document sera adopté en 2006, en même temps que le Conseil fédéral prendra sa décision sur la démonstration de faisabilité; elles espèrent aussi que la procédure arrêtée permettra de prendre en temps utile des décisions sur la réalisation du projet et que l'évacuation ne sera pas simplement remise à plus tard.

Programme d'évacuation conforme aux exigences fédérales
Le plan sectoriel définissant les exigences quant aux modalités de la procédure et aux critères de sélection constitue un élément important et urgent. Le Conseil fédéral déterminera ainsi la procédure, en particulier la coordination entre le choix du site et l'aménagement du territoire, en vue de la déposition de la demande d'autorisation cadre.
Le programme d'évacuation des déchets de haute activité contient toutes les bases de décision nécessaires en matière de sûreté et de géologie pour procéder à une telle sélection. L'état des connaissances géologiques étant élevé en Suisse, la situation se présente aussi favorablement pour l'évacuation des déchets de faible et de moyenne activité, plus précisément pour le choix d'une région à soumettre à des investigations plus poussées en vue d'une demande d'autorisation cadre.
La NAGRA se prépare à soumettre au Conseil fédéral le programme d'évacuation pour toutes les catégories de déchets, tel qu'il est prévu dans la nouvelle loi sur l'énergie nucléaire; elle le fera dès que les exigences du plan sectoriel seront connues. Ce programme doit également proposer des dates pour les étapes-clés. Si le plan sectoriel est adopté en 2006, simultanément avec la décision sur la démonstration de faisabilité, le programme d'évacuation pourrait être présenté au Conseil fédéral pour approbation fin 2006/début 2007.

Remarques finales
Un travail considérable a été accompli en vue de l'évacuation sûre des déchets nucléaires en Suisse: les déchets sont bien connus et provisoirement stockés en toute sécurité. Leur entreposage final dans un dépôt géologique profond a également été préparé au mieux au bout de 30 années de recherches et de développement.
Il serait souhaitable de voir une meilleure prise de conscience de l'importance que revêt l'évacuation des déchets radioactifs, du fait que cette tâche nous concerne tous. Même si toutes les centrales nucléaires devaient cesser leur activité demain, il n'en reste pas moins que nous devrons résoudre le problème de l'élimination des déchets, qui existent déjà. Il est inacceptable de toujours reporter la question au lendemain, en faisant valoir "abandonner le nucléaire d'abord, évacuer ensuite". Il est tout aussi important que les milieux politiques et les autorités apportent leur ferme soutien à cette tâche afin que les solutions soigneusement préparées puissent être mises en oeuvre dans le cadre d'un dialogue avec tous les intéressés.

Source

Dr. Markus Fritschi

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