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L’uranium de recyclage, une matière énergétique pour une électricité bas carbone

Alors que l’un des enjeux environnementaux majeurs, avec le climat est l’économie des ressources, le nucléaire a fait le choix du recyclage des matières nucléaires depuis plus de 50 ans afin d’économiser les ressources naturelles et de réduire le volume des déchets finaux.

Une matière énergétique…

Orano contribue directement à ce recyclage en séparant les matières nucléaires et les déchets contenus dans les combustibles nucléaires usés. L’uranium encore présent dans le combustible nucléaire usé, dit URT (Uranium de Retraitement), représente 95% du total et est une matière valorisable avec des caractéristiques comparables à celles de l’uranium naturel. Il doit donc être à nouveau enrichi et peut alors être utilisé dans la fabrication de combustibles pour produire de l’électricité bas carbone.  Ces combustibles ont les mêmes caractéristiques générales que les combustibles à l’uranium naturel et donc un potentiel énergétique important : 100 g d’uranium produit autant d’énergie qu’une tonne de pétrole.

… largement utilisée en fonction du marché de l’uranium

Alors que le prix de l’uranium est en hausse (prix spot à plus de 40 dollars la livre contre 20 dollars il y a 3 ans), le recyclage de l’uranium est plus que jamais d’actualité en permettant notamment une économie de matières premières. Dans le monde, 75 réacteurs ont utilisé ou utilisent déjà de l’URT.

EDF a ainsi utilisé de l’URT de 1994 à 2013 dans 4 réacteurs de la centrale de Cruas. Cela a permis le recyclage de 4000 tonnes d’URT soit une économie similaire d’uranium naturel.  EDF a ensuite cessé car le prix de l’uranium naturel s’était effondré, ce qui rendait l’URT non compétitif. EDF a annoncé la reprise du recyclage de l’URT à partir de 2023 pour utilisation dans les 4 réacteurs de la centrale nucléaire de Cruas puis dans des réacteurs 1300 MW (à partir de 2027). La part d’électricité nucléaire française provenant de matières recyclées passera alors de 10% actuellement à plus de 20%.

L’uranium recyclable, une réserve stratégique

La séparation et la purification de l’uranium contenu dans les combustibles usés est réalisée sur le site Orano de La Hague. L’uranium est alors sous forme liquide (nitrate d’uranyle). Il est ensuite transporté vers l’usine de dénitration (usine TU5) sur le site du Tricastin pour être transformé et reconditionné en oxyde d’uranium de retraitement (U3O8 URT) sous forme solide et stable. Mise en service en 1996, cette installation permet de proposer aux clients électriciens français et internationaux une solution adaptée d’entreposage avant revalorisation en combustible nucléaire recyclé.

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Actuellement, près de 34 000 tonnes d’URT sont entreposées sur le site de Tricastin et déclarées publiquement annuellement à l’inventaire national. 6870 tonnes sont la propriété d’Orano, provenant de campagnes de traitement des combustibles des réacteurs Uranium Naturel Graphite Gaz et de contrats de traitement-recyclage passés dans les années 90. Il s’agit d’une réserve stratégique avec un potentiel énergétique très élevé (l’équivalent de 340 millions de tonnes de pétrole) et donc un élément contribuant aux approvisionnements énergétiques bas carbone.

Recyclage dans des réacteurs russes

Si Orano dispose des capacités pour ré enrichir l’URT dans son usine Georges Besse II, il ne dispose pas des équipements pour assurer la phase préliminaire de conversion. Par ailleurs, Orano n’est pas non plus exploitant de centrales nucléaires. Alors que l’intérêt pour l’utilisation de l’uranium de recyclage grandit avec l’évolution à la hausse du prix de l’uranium, Orano a signé un contrat avec Rosatom (opérateur russe) pour lui fournir 1150 tonnes d’uranium recyclé destiné à être converti puis ré-enrichi dans son usine de Seversk en Russie. Cette usine, utilisée à la fois pour l’URT d’origine russe ou étrangère a été récemment modernisée (notamment pour la gestion des déchets et effluents issus des opérations de conversion et d’enrichissement d’uranium). Les combustibles produits à partir de l’uranium recyclée fourni par Orano seront utilisés dans les réacteurs de Rosatom.  L’expédition de l’URT vers la Russie se déroule en plusieurs transports dont un premier a déjà été réalisé début 2021 et qui s’achèveront en 2022 pour ce contrat.

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