Depuis 40 ans, HADES est le berceau de la recherche sur le stockage géologique en Belgique. Dans cette interview, Marc Demarche, directeur général de l'ONDRAF, revient sur la création et le rôle du laboratoire souterrain. Il aborde également le débat sociétal concernant le stockage géologique.
La construction des premières centrales nucléaires commerciales en Belgique a démarré au début des années 1970. La question s’est alors posée de savoir comment gérer à long terme les déchets radioactifs de haute activité et/ou de longue durée de vie de ces centrales. À l'époque, la solution du stockage en profondeur ou géologique était déjà envisagée au niveau international, et notre pays a rapidement lancé des recherches en la matière.
Pourquoi notre pays a-t-il opté pour un laboratoire dans de l’argile peu indurée ?
« Dans le monde, il existe trois types de roches hôtes possibles pour le stockage géologique, à savoir l'argile, le sel et le granite. Parmi celles-ci, seule l'argile, indurée et non indurée, est présente en Belgique. L'argile de Boom, dans le nord-est du pays, offre une couche d'argile étendue, profonde et non indurée. Le centre de recherche nucléaire SCK CEN, situé dans cette région, a donc décidé de construire le laboratoire souterrain HADES sous ses terrains, à Mol. L’ONDRAF gère et exploite HADES, à 225 mètres de profondeur, en collaboration avec le SCK CEN. Depuis 1995, ses activités se poursuivent sous la bannière du groupement d’intérêt économique EURIDICE. »
En quoi l'argile peu indurée constitue-t-elle une roche hôte adéquate ?
« L'argile de Boom s'est formée il y a des dizaines de millions d'années et constitue une couche d'argile profonde stable, qui ne changera pratiquement pas au cours des centaines de milliers d'années à venir. Cette stabilité du sous-sol est une condition essentielle pour garantir la sûreté à long terme. Les déchets sont ainsi isolés des changements survenant à la surface, tels que les tremblements de terre, le changement climatique ou les guerres. En outre, l'argile ne laisse quasiment pas passer d’eau et possède des propriétés qui ralentissent considérablement la dissémination des substances radioactives. Après une longue période, des radionucléides seront inévitablement libérés de leurs emballages et de l’installation de stockage. Ils entreront alors en contact avec l'argile, qui ralentira fortement leur progression jusqu’à la biosphère. D'ici là, la grande majorité de ces radionucléides se sera désintégrée et ils ne représenteront plus aucun danger ni pour les hommes ni pour l'environnement. »
Excavation manuelle ou industrielle ?
HADES a été le premier laboratoire de recherche en Europe à être construit dans une couche d'argile aussi profonde. Comment s'est déroulée sa construction ?
« La construction de HADES s’est déroulée en deux temps. Pendant la phase pionnière du début des années 1980, le premier puits et la première galerie ont été excavés manuellement après congélation de l’argile. L’on craignait à l’époque que l’argile peu indurée à grande profondeur se referme assez rapidement pendant l’excavation. Cela n’a pas été le cas, et nous avons pu le confirmer en creusant un puits expérimental en profondeur sans congeler l'argile. L’expérience a été concluante et en 1987, la deuxième galerie a été creusée sans congélation de l’argile. Dix ans plus tard, nous avons procédé, de manière industrielle, à l'extension du laboratoire et à l'excavation du deuxième puits. En 2002, nous avons achevé la galerie de liaison avec la partie existante du laboratoire. »
Vous avez ainsi démontré qu'il est possible de construire une infrastructure de stockage souterrain de manière industrielle.
« En effet, nous avons acquis une grande expertise des techniques d'excavation et de construction dans l'argile peu indurée. Nous avons également réalisé des études sur le comportement de la zone argileuse autour des galeries, qui a été perturbée par les excavations. Les résultats ont été positifs, car les couches d'argile sont plastiques et les fissures se referment d'elles-mêmes. La conclusion est donc claire : la construction industrielle d'une installation de stockage souterrain dans de l'argile peu indurée est techniquement possible avec les technologies dont nous disposons aujourd’hui. »
Des expériences avec la chaleur
Diverses expériences sont en cours à HADES, notamment sur le comportement des substances radioactives dans une couche d'argile profonde.
« HADES est une installation de recherche nucléaire autorisée, ce qui nous permet d'utiliser une variété de sources radioactives et de traceurs. Nous pouvons ainsi réaliser des expériences avec des substances radioactives dans des conditions réelles. Citons notamment une expérience de migration, qui a débuté en 1988 et qui étudie la dissémination de substances radioactives à travers l'argile. Nous complétons nos recherches par des expériences en laboratoire et des simulations informatiques à long terme. En outre, des tests de démonstration à grande échelle sont également prévus pour confirmer les résultats des expériences à petite échelle et pour affiner les modèles prédictifs. »
L'exemple le plus connu est sans aucun doute PRACLAY.
« Cette expérience de chauffe a débuté en 2014 et reproduit la chaleur dégagée par les déchets de haute activité. Il s’agit de chauffer pendant dix ans une galerie de 30 mètres de long à une température constante de 80°C à l'endroit où la paroi de la galerie est en contact avec l'argile. Les chercheurs étudient ainsi l'impact de cette chaleur sur l'argile. Ils mesurent la pression et la température dans l'argile, ainsi que la pression et l'évolution chimique de l'eau interstitielle. Tous les résultats déjà obtenus confirment les connaissances existantes sur le comportement de l'argile lorsqu'elle est chauffée. Ils démontrent surtout que les propriétés qui rendent l'argile si apte à servir de roche hôte ne changent pas de manière significative après une exposition prolongée à la chaleur. »
Des recherches transparentes et qui font autorité
HADES n'est pas un laboratoire de recherche isolé.
« Au contraire, nous bénéficions du soutien de la Commission européenne, entre autres. Celle-ci a joué un rôle crucial dans la genèse du laboratoire proprement dit et dans la réalisation de nombreuses expériences. Nous coopérons également avec de nombreuses organisations internationales et avec nos organisations sœurs, comme l'ANDRA en France. Ces collaborations ne seraient pas possibles sans un haut degré de transparence. Toutes nos recherches sont publiées dans des revues scientifiques et présentées à diverses conférences dans le monde entier, ce qui montre qu’HADES est un laboratoire de recherche de premier plan, reconnu au niveau international. »
Quel est l'avenir du laboratoire souterrain ?
« L'ONDRAF et le SCK CEN se sont engagés à poursuivre leur collaboration au sein d’HADES jusqu'à 2045 au moins. Nous allons poursuivre l'expérience PRACLAY, mais aussi lancer de nouvelles expériences. Le stockage géologique est en effet un projet de très longue haleine. »
De la participation à la solution
La recherche scientifique sur le stockage géologique est une chose. Mais n’oublions pas l'aspect sociétal.
« Début avril, le Conseil des ministres a approuvé en première lecture un avant-projet d’arrêté royal établissant la première partie de la politique nationale sur la gestion à long terme des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie, à savoir le stockage en profondeur sur le territoire belge. La définition des autres parties de la politique nationale se fera par étapes. La partie suivante de la politique nationale définira le processus décisionnel participatif. Dès que le premier arrêté royal sera ratifié, un débat sociétal réunissant citoyens, acteurs institutionnels et experts sera organisé pour préparer cette deuxième partie de la politique nationale et pour confirmer ou adapter le choix stratégique du stockage en profondeur en Belgique. Comme proposé par l'ONDRAF, ce débat sera organisé par la Fondation Roi Baudouin. Grâce à ce débat, nous voulons parvenir à des recommandations bénéficiant d’une assise sociétale sur la manière dont le stockage en profondeur peut être développé dans le cadre d'un processus décisionnel participatif. »
Pourquoi l'ONDRAF a-t-il proposé ce débat sociétal ?
« Ce débat sociétal est essentiel pour l'ONDRAF. Notre expérience du projet de stockage en surface à Dessel a démontré que, dans le cas de dossiers complexes comme la gestion à long terme des déchets radioactifs, la solution peut passer par la participation. Nous souhaitons poursuivre cette approche, désormais inscrite dans l’ADN de l’ONDRAF, pour offrir une solution à la société quant à la gestion à long terme des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie. »
