IEER | Énergie et Sécurité No. 16


Un rapport français remet en cause l'intérêt du retraitement et du MOX

par Annie Makhijani


Les partisans du nucléaire aiment à montrer la France comme l'exemple de la réussite de l'énergie nucléaire. Les centrales nucléaires françaises produisent 75 à 80 pour cent de l'électricité du pays, et cette situation est bien souvent brandie comme le symbole de l'acceptation présumée de l'énergie nucléaire par une large majorité de la population française.1 Pourtant, depuis la fin des années 1980, au cours desquelles le gouvernement français a pour la première fois essayé de lancer des enquêtes locales pour répertorier des sites potentiels d'entreposage [de déchets], la gestion des déchets nucléaires figure en bonne place dans la liste des inquiétudes principales de la population. Cette inquiétude a, à son tour, alimenté un débat sur l'abandon de l'énergie nucléaire. C'est dans ce contexte que le débat, plus restreint mais fondamental, de l'arrêt du retraitement, a fait l'objet pour la première fois d'une étude officielle.

Un rapport datant de juillet 2000, intitulé «Etude économique prospective de la filière électrique nucléaire», a été demandé par le Premier Ministre français Lionel Jospin, afin de fournir au gouvernement une analyse économique de l'énergie nucléaire, prenant en compte le retraitement et l'utilisation de MOX (mélange d'oxydes [de plutonium et d'uranium]).2 Ce document est plus connu sous le nom de «rapport Charpin», du nom de son auteur principal, Jean-Michel Charpin, qui est le directeur du Commissariat du Plan.3 Les deux autres coauteurs sont Benjamin Dessus, Directeur du programme ECODEV (Ecodéveloppement) au Centre National de Recherche Scientifique, et René Pellat, Haut Commissaire à l'Energie Atomique.

Etant donné la diversité des institutions représentées par les auteurs, notamment l'establishment nucléaire français, le rapport doit être considéré comme une sorte de document technique officiel de consensus. Dans l'introduction du rapport, les auteurs affirment que :

«Nous n'avons pas cherché à définir les futurs les plus souhaitables, a fortiori les moyens de les atteindre. Cette étude ne débouche en conséquence sur aucune préconisation. [...] Notre ambition n'est pas de guider le choix des autorités, ni même d'influencer l'opinion publique. C'est de permettre au nécessaire débat démocratique de s'engager sur la base d'informations vérifiées et de raisonnements explicités en termes techniques, économiques et écologiques.»

Bien que le rapport n'ait émis aucune recommandation, ses deux principales conclusions concernant le retraitement sont claires. Elles sont, en outre, basées sur des données fournies par l'industrie nucléaire elle-même. D'abord, le retraitement et l'utilisation du combustible MOX ne sont pas rentables et ne le seront pas non plus dans un avenir prévisible. Deuxièmement, le retraitement et l'utilisation du combustible MOX ne contribueront que de façon limitée à la réduction des quantités de radionucléides transuraniens présents dans les déchets, entre autres le plutonium.

Le rapport est structuré de façon à montrer une analyse économique comparative des différents modes potentiels de production d'électricité. Il évalue également l'impact à long terme de ces options pour l'environnement, notamment au niveau des émissions de dioxyde de carbone. Nous présentons ici le sommaire du Chapitre I du rapport, «Pour la France : l'héritage du passé», dans lequel les auteurs aboutissent aux deux conclusions précitées concernant le retraitement. Afin de remettre le rapport dans son contexte, nous avons décidé de le faire précéder d'une rapide vue d'ensemble du secteur de l'électricité et de l'utilisation du combustible MOX en France.

La production d'électricité en France

La production globale d'électricité en France en 1997 était de 481 TWh (terawatt-heure)3. De ce chiffre, 376 TWh (soit 78 %) provenaient du secteur nucléaire. Le secteur nucléaire civil comprend 58 réacteurs à eau pressurisée. De ceux-ci, 20 utilisent actuellement du MOX, 8 pourraient être transformés afin d'utiliser du MOX mais n'en utilisent pas actuellement, et les 30 réacteurs restants utilisent du combustible UO2 (dioxyde d'uranium) et ne peuvent pas être modifiés pour utiliser du MOX.

Les réacteurs qui sont chargés en MOX utilisent un cur composé à 30% de MOX. Le reste du combustible est fait d'uranium faiblement enrichi. La charge de MOX de ces 20 réacteurs constitue la quasi-totalité du plutonium séparé à partir de combustible usé français. Le tableau 1 montre la quantité totale de combustible usé qui est déchargée des réacteurs français et, de celle-ci, la quantité qui en est retraitée. Si le MOX était chargé dans la totalité des 28 réacteurs qui peuvent l'utiliser, la totalité des 1100 tonnes de combustible usé UO2 (environ) produits chaque année en France pourrait être retraitée. Il existe, en revanche, des quantités considérables de plutonium séparées non utilisées qui sont entreposées en France, puisque l'utilisation généralisée du MOX est bien plus récente que ne l'est le retraitement commercial.

Tableau 1: Types et quantités de combustibles retraités en France

 Type de combustible usé

 Déchargement annuel, en tonnes

 Quantité retraitée, en tonnes

 UO2 ~ 1100  850
 MOX ~ 100  0
 Total 1200  850

Source: Commission Nationale d'Evaluation Relative aux recherches sur la gestion des déchets radioactifs, Instituée par la loi 91-1381 du 30 décembre 1991, Rapport d'Evaluation No4, Octobre 1998.

Les scénarios

Le rapport a effectué son analyse en bâtissant sept scénarios. Six de ceux-ci supposent à l'avenir différents niveaux de retraitement et d'utilisation de combustible MOX. Ces six scénarios peuvent en gros être divisés en deux groupes de trois, la seule différence entre les deux groupes étant la durée de vie attribuée aux réacteurs (41 ou 45 ans). Le septième scénario, appelé S7, est un scénario fictif qui estime le prix de l'électricité en France en imaginant que le retraitement n'ait jamais été mis en place.

La différence entre les deux durées de vie potentielles est si peu importante que nous avons décidé de centrer notre propos seulement sur le deuxième lot de scénarios, de S4 à S6, qui se basent sur une durée de vie des réacteurs de 45 ans. C'est également cette hypothèse qui a été posée dans le scénario de «non retraitement», et par conséquent elle permet une comparaison entre les coûts de différents niveaux de retraitement et le «non retraitement».

Les scénarios S4 à S6 se basent sur les hypothèses suivantes :

  • Le scénario S4 suppose que le retraitement va s'arrêter en 2010.
  • S5 correspond à la situation actuelle de la France, c'est à dire que 70% du combustible usé est retraité, et le plutonium extrait est utilisé pour la fabrication de MOX et irradié dans 20 réacteurs.
  • S6 correspond à la situation dans laquelle la totalité du combustible usé produit actuellement est retraitée, (mais pas les stocks de combustible usé non-retraités produits par le passé), et où le plutonium extrait est utilisé pour la fabrication de MOX et irradié dans 28 réacteurs.

Il est à remarquer qu'aucun scénario n'émet l'hypothèse d'un arrêt rapide du retraitement. Le rapport fait remarquer que les auteurs ont étudié un scénario impliquant l'arrêt du retraitement en 2001, date du renouvellement des contrats de retraitement d'Electricité de France, avant de le rejeter. L'argumentaire donné pour ce rejet est qu'un arrêt soudain engendrerait de nombreux problèmes techniques (le stockage de combustible usé), sociaux et légaux. Roland Lagarde, le conseiller de la ministre de l'Environnement Dominique Voynet pour les questions nucléaires, a récemment évoqué la possibilité de mettre fin au retraitement en 2002.

Analyse économique

Le tableau 2 résume les coûts des scénarios S4 à S7, pour lesquels on envisage la même durée de vie par réacteur, soit 45 ans. Les coûts présentés comprennent les coûts de démantèlement différés. (Le démantèlement immédiat est plus coûteux). Tous les chiffres correspondant aux coûts sont en francs français constants de 1999.

Tableau 2: Coût et Production d'électricité en fonction de différents scénarios de retraitement en France

Scénario S4 (arrêt du retraitement en 2010) S5 (70% de retraitement) S6 («tout retraitement») S7 (pas de retraitement)
coûts cumulés, en
milliards de francs
2 888 2 910 2 927 2 762
 Production
d'électricité
cumulée totale,
en milliards de
kilowattheure
(milliard kWh)
20 238 20 238 20 238  20 238
 Coût moyen de
l'électricité, en
centimes/kWh
14,27 14,38 14,46 13,65

Ces résultats peuvent amener à plusieurs conclusions. Il est clair que, du point de vue économique, la France aurait largement gagné à ne pas faire de retraitement. La différence en coût cumulé entre le «tout retraitement» désiré par l'establishment nucléaire et le «non retraitement» s'élève à 165 milliards de francs. Cela correspond à une différence d'environ 3,7 milliards de francs par an, en moyenne et ce pendant la totalité de la durée de vie présumée des réacteurs (soit 45 ans). Pourtant, le MOX est seulement utilisé dans quelques réacteurs, et seulement pour une partie de la durée de vie de ces réacteurs. Par conséquent, la différence de coût entre les scénarios du «tout retraitement» et du «non retraitement», par réacteur utilisant du MOX et par année d'utilisation de MOX est d'environ 330 millions de francs (en prenant en compte les coûts de retraitement associés).

Un arrêt du retraitement en 2010 permettrait d'économiser près de 40 milliards de francs cumulés, alors qu'un accroissement de la réutilisation du plutonium de 70 à 100% du combustible usé UO2 produit annuellement coûterait 17 milliards de francs supplémentaires. Malheureusement, les chiffres concernant un arrêt potentiel du retraitement en 2001 ou 2002 ne sont pas fournis. Mais une extrapolation à partir des chiffres publiés indique que l'économie effectuée serait considérablement plus importante.

La comptabilité des matières nucléaires

Le tableau 3 donne une projection des stocks de plutonium et d'américium en tonnes à la fin de la durée de vie présumée d'exploitation des réacteurs, soit au bout de 45 ans.

Tableau 3: Quantités de plutonium et d'américium contenues dans le combustible usé non retraité (UO2 et MOX) produits en fonctions de différents scénarios de retraitement en France

Scénario

S4 (Arrêt du retraitement en 2010)

S5 (70% de retraitement)

S6 («tout retraitement»)

S7 (pas de retraitement)

Stock final de
plutonium et
d'américium,
en tonnes
602 555 514 667

Note: L'américium correspond seulement à quelques pour cent des quantités ci-dessus.

Par conséquent, la forme de retraitement la plus poussée, si on la compare au scénario sans aucun retraitement, ne permet de réduire le stock de plutonium que de 153 tonnes (S6 comparé à S7), soit seulement de 23%. La différence entre le stock de plutonium du scénario d'arrêt du retraitement en 2010 et de «tout retraitement» est encore plus négligeable (15%). Plusieurs raisons expliquent ce manque d'impact du retraitement sur les stocks de plutonium:

  • Le combustible usé MOX contient toujours une grande quantité de plutonium résiduel.
  • La France possède de grandes quantités de plutonium séparées pendant la période où elle n'avait pas ou peu de réacteurs utilisant du MOX. 4 La France ne possède pas assez de réacteurs pour utiliser ces anciens stocks. De plus, le plutonium ancien contient de l'américium 241, un puissant émetteur gamma provenant de la décroissance du plutonium 241. Sa présence est un danger pour les travailleurs et nécessiterait son extraction du plutonium avant même la fabrication du MOX.
  • Le projet de la France visant à utiliser de grandes quantités de plutonium dans des surgénérateurs s'est effondré du fait de graves problèmes techniques et de l'importance du coût du programme de réacteurs surgénérateurs. La France a arrêté définitivement le réacteur emblématique de ce programme, Superphénix, de loin le surgénérateur le plus grand du monde, ceci bien avant la date programmée de fermeture.
  • Il existe également dans le combustible usé du plutonium que la France n'a pas l'intention de retraiter, parce qu'il lui faudrait, pour l'utiliser, s'engager dans un programme de transmutation.5

Les conclusions de l'IEER

Le rapport Charpin apporte au public pour la première fois une étude détaillée des données officielles concernant le retraitement et l'utilisation de MOX en France. Ses conclusions montrent clairement que le chemin à suivre est celui de l'arrêt rapide du retraitement puisque celui-ci ne résound significativement aucun problème dans les secteurs de l'énergie ou de la gestion des déchets. Une sortie rapide du retraitement et par conséquent de l'utilisation du MOX semble donc être économiquement dans l'intérêt d'EDF qui, comme d'autres électriciens dans d'autres pays, se retrouve confrontée à une ère de dérégulation et de compétition. Cogema, la compagnie appartenant principalement à l'Etat qui exploite toutes les usines de retraitement et de fabrication de combustible MOX en France, serait quant à elle certainement opposée à une telle politique.


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Mise en place décembre 2001


LES NOTES BAS DE PAGE

1. Voir, par exemple, le documentaire en anglais Frontline, «Nuclear Reaction» diffusé le 15 avril 1997 sur PBS.

2. Jean-Michel Charpin, Benjamin Dessus et René Pellat, Etude économique prospective de la filière électrique nucléaire, La Documentation Française, Juillet 2000. Ce rapport peut être trouvé sur le site web suivant : http://www.plan.gouv.fr/publications/4pageappert.htm

3. Un térawatt équivaut à mille milliards de watts (1012 ou 1 000 000 000 000 watts).

4. A la fin de l'année 1996, ce stock ancien était d'environ 35 tonnes. Si l'on inclut le plutonium d'origine étrangère, le chiffre passe à environ 65 tonnes.

5. L'analyse de l'IEER sur la transmutation comme méthode de gestion des déchets -qui comporte des études des risques en termes de protection de l'environnement, de gestion des déchets, de coûts et de prolifération - est résumée dans Energie et Sécurité n°13.