Nucléaire : des usages bien au-delà de l’énergie

Le nucléaire ce n’est pas que la production d’électricité. Forte de son expertise dans les matières nucléaires et les technologies nucléaires de pointe, la filière investit d’autres usages qui contribuent à la transition énergétique et à la souveraineté industrielle de la France.
C’est le cas chez nous Orano, expert mondial du cycle du combustible nucléaire, où nous explorons de nouveaux champs d’activité grâce à notre savoir-faire dans le recyclage et la valorisation des métaux/matériaux stratégiques. Le groupe se diversifie dans des secteurs d’avenir comme la santé avec notre filiale Orano Med, l’économie circulaire avec le recyclage des batteries de véhicules électriques, la transition énergétique avec le recyclage et la fabrication d’aimants permanents ou encore le lancement d’une activité autour des isotopes stables.

Orano Med : la médecine nucléaire au service de la lutte contre le cancer


En 2009, suite à la découverte du procédé d’extraction du plomb-212 (212Pb), un isotope radioactif d’une grande rareté issu du Thorium, Orano lance Orano Med. La filiale médicale d’Orano allie biotechnologies et nucléaire pour développer une nouvelle génération de thérapies ciblées contre le cancer grâce aux propriétés uniques du plomb-212. Elle oriente toutes ses recherches autour de l’Alphathérapie ciblée, une technologie novatrice qui allie le plomb-212 à des molécules biologiques (peptides, anticorps) afin de viser les récepteurs ou antigènes des cellules cancéreuses. Objectif : reconnaître et détruire les cellules cancéreuses de façon sélective, en limitant l’impact sur les cellules saines environnantes. 

Depuis, les travaux d’Orano Med nourrissent l’espoir de la communauté médicale internationale d’évoluer vers des traitements moins toxiques et plus efficaces pour les patients ayant des solutions thérapeutiques limitées. Une douzaine de développements sont en cours, en propre ou en partenariat avec d’autres sociétés de biotechnologies ou pharmaceutiques en France et à l’international.

  • www.oranomed.com
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  • Médecine nucléaire : un espoir dans la lutte contre le cancer
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REsolutION : un procédé innovant au service du recyclage des batteries des véhicules électriques


Orano est reconnu pour son expertise de plus de 40 ans sur l’ensemble du cycle du combustible nucléaire, dans la chimie des matériaux, l’hydrométallurgie, et l’industrialisation des procédés. Ce savoir-faire peut s’appliquer au recyclage des batteries, via un procédé innovant bas carbone permettant de récupérer et purifier les matériaux de valeur contenus dans les modules des batteries (cobalt, manganèse, nickel, lithium, graphite), en vue de leur réutilisation dans de nouveaux composants.

Dès 2019, Orano a lancé avec le CEA Liten, laboratoire expert dans les technologies de la transition énergétique, un programme de R&D ambitieux (projet Recyvabat) pour développer le procédé innovant de REsolutION (Résolution). 

Deux pilotes industriels sont en construction sur le site Orano de Bessines-sur-Gartempe (Vienne, France). L’objectif est de valider la faisabilité et la performance du nouveau procédé de recyclage bas carbone pour un passage à l’échelle industrielle à partir de 2025. 

L'aboutissement du projet REsolutION sera également l'opportunité pour Orano de contribuer à la réindustrialisation de la France, au travers d’un savoir-faire technologique à forte valeur ajoutée et environnementale sur un marché européen et mondial de la voiture électrique en forte croissance.

REsolutION est un projet soutenu par France Relance.

MAGNOLIA : Un outil industriel de recyclage et de fabrication d’aimants permanents haute performance au service de la souveraineté et de la transition énergétique française


Les aimants permanents haute performance sont stratégiques pour la décarbonation de l’économie car utilisés notamment dans les véhicules électriques et les éoliennes, deux marchés en forte croissance. Ces aimants permanents intègrent systématiquement des terres rares qui sont aujourd’hui produites à 80 % en Chine. 

Le projet MAGNOLIA, démarré en avril 2022, réunit des partenaires industriels et institutionnels sur la filière des aimants permanents haute performance : Orano, Valéo, Paprec, Daimantel France et le CEA. Il vise à structurer sur le sol français une filière de production d’aimants permanents frittés souveraine, compétitive et performante.

Pourquoi s’intéresser aux aimants frittés* Neodyme-Fer-Bore (NdFeB) ? 

Parmi les différents types d’aimants permanents, les aimants frittés Neodyme-Fer-Bore (NdFeB) présentent la meilleure densité d’énergie magnétique : ils permettent de concevoir des moteurs électriques plus compacts, plus légers et plus efficaces. En valeur, ils représentent 60 % du marché des aimants permanents, et l’on prévoit un doublement des volumes d’aimants permanents dans la décennie, générant de fortes tensions sur les prix.

*Le frittage est un procédé de fabrication de pièces consistant à chauffer une poudre sans la mener jusqu’à la fusion.

Les objectifs de MAGNOLIA d’ici 2025 : 

  • Développer des technologies innovantes de fabrication d’aimants frittés en France et les déployer sur des lignes de fabrication pilote et préindustrielles. 
  • Sécuriser les approvisionnements et la production d’aimants permanents hors Asie.
  • Préparer en France une filière compétitive de collecte, démantèlement et valorisation des moteurs électriques.
  • Réduire l’impact environnemental à travers le recyclage d’aimants, la réduction des déchets de fabrication, la valorisation des terres rares, l’écoconception de machines électriques favorisant le démantèlement des moteurs et la récupération des aimants.

MAGNOLIA est un projet soutenu par France Relance dans le cadre de la sécurisation de la transition énergétique et de la relocalisation industrielle dans les secteurs critiques.

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La production d’isotopes stables au service de nouvelles applications hors du domaine nucléaire


La production d’isotopes stables repose sur les compétences et les technologies de pointe utilisées par Orano pour la transformation, la conversion et l’enrichissement de l’uranium. Cette expérience industrielle permet le déploiement d’une nouvelle activité hors du domaine nucléaire : la production d’isotopes stables. Le groupe Orano propose ainsi une alternative sur le marché des produits à haute pureté isotopique et chimique pour les secteurs de la santé, de la recherche et de l’industrie.

Qu’est-ce qu’un isotope stable ?

Les isotopes stables sont des atomes qui n’émettent pas de rayonnement et donc pas de radioactivité. Ils sont utilisés dans un grand nombre d’applications, notamment dans les secteurs de la santé, de la recherche scientifique et de l’industrie.

Au 19e siècle, le chimiste Dmitri Mendeleïev a créé un tableau pour classer les familles d’atomes. Parmi les 118 éléments de ce tableau périodique des éléments chimiques, 80 ont des isotopes stables. 

Isotopes stables : quelques exemples d’applications concrètes 

  • Dans le domaine de la santé, on retrouve l’utilisation d’isotopes stables comme matière de base pour de nombreux radio-médicaments. Ils contribuent ainsi au diagnostic et au traitement des cancers.
  • Dans le milieu de la recherche fondamentale, les isotopes stables servent un grand nombre de secteur d’avenir comme l’informatique quantique et des expériences fondamentales pour améliorer la compréhension de la matière. Par exemple, l’isotope 136 du Xénon (8,9 % à l’état naturel) permet d’effectuer des recherches sur la matière.
  • Concernant l’informatique quantique, le silicium-28 promet de grandes avancées dans l’industrialisation des puces quantiques à des milliers, voire à des millions de « qubits ». Pour ce faire, les chercheurs ont besoin de silicium enrichi en isotope 28. Le silicium naturel est composé de 92 % de l’isotope 28, après transformation, il sera augmenté jusqu’à 99,9 %.
  • Dans le secteur industriel, l’usage des isotopes naturels se développe, par exemple, pour améliorer la performance des lasers. L’utilisation des isotopes stables comme le zinc, appauvri en zinc 64, permet également de réduire la corrosion des équipements de refroidissement des réacteurs nucléaires de production d’électricité, tout en limitant la production de déchet. 

Un laboratoire de production d’isotopes stables sur le site du Tricastin

D’une superficie de 3 200 mètres carrés, le laboratoire de production d’isotopes stables (LIS) est implanté au cœur du site industriel d’Orano Tricastin. Une vingtaine de personnes hautement qualifiées compose l’équipe de l’activité isotopes stables. On retrouve des experts de la chimie à l’enrichissement, en passant par l’analyse qualité.

Dans la première phase de développement de l’activité isotopes stables, Orano utilisera la technologie d’enrichissement par centrifugation. Dans une phase ultérieure, Orano envisage d’utiliser d’autres technologies pour enrichir des isotopes stables grâce au savoir-faire acquis et à la modularité du bâtiment du Laboratoire Isotopes Stables.
  • La part de l’électricité nationale d’origine nucléaire est de 67,1 % en France.
  • Orano Med compte deux unités de production de plomb-212 de haute pureté, en France (laboratoire Maurice Tubiana) et aux États-Unis (laboratoire DPPU)
  • 1 g de plutonium ou 100 g d’uranium naturel ont le même potentiel énergétique qu’une tonne de pétrole !
  • Le plomb-212, un métal rare, est utilisé dans le développement de plusieurs traitements ciblés prometteurs contre le cancer, appelés Alphathérapie ciblée.
  • La plupart des études mondiales prévoient un doublement, voire un triplement de la demande électrique d’ici 2050.
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