Une mini-usine pour recycler le nucléaire et extraire des terres rares.
Transformer les déchets nucléaires en ressources, extraire des métaux rares des décharges électroniques et le tout dans un module de la taille d’un garage ? C’est le pari de chercheurs du laboratoire national d’Argonne. Leur objectif : renforcer l’autonomie énergétique et industrielle des États-Unis, en misant sur une technologie aussi compacte qu’efficace.
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Les Etats-Unis préparent une innovation majeur dans le domaine du recyclage avec le “rotating packed bed”
Aujourd’hui, le combustible nucléaire usé dort tranquillement sur les sites des centrales, faute de solution de traitement viable. L’innovation développée au Argonne National Laboratory, financée par l’ARPA-E, en partenariat avec l’université Case Western, promet de le recycler sur place, sans convois radioactifs sur les autoroutes, ni infrastructures XXL.
Le système repose sur une technologie appelée “rotating packed bed” (RPB). En français : lit tournant compact ou lit garni rotatif.
Des mini-centrales de chimie ultra-performantes
Le cœur du système réside dans de petits modules qui séparent les éléments utiles des indésirables par différents procédés chimiques. Leur atout majeur est qu’ils tiennent dans des espaces restreints et peuvent être déployés à proximité des sites nucléaires, des mines ou des décharges électroniques.
Moins de transport, moins de risques d’accidents, et une logistique largement simplifiée.
Trois procédés, un objectif : extraire le précieux et jeter le reste
La méthode RPB permet d’employer plusieurs techniques de séparation :
- Extraction gaz-liquide : des gaz ciblés font ressortir certains éléments spécifiques.
- Extraction liquide-liquide : des solvants spécialisés captent les métaux stratégiques, comme le cérium ou le néodyme.
- Extraction solide : les métaux s’accrochent sur des supports solides, qu’on récupère ensuite comme des pièges à trésor.
Chaque procédé mobilise un état physique différent (gaz, liquide ou solide), ce qui donne une grande souplesse à l’installation selon le matériau à traiter.
L’uranium ET les terres rares : le jackpot énergétique
Contrairement aux centres de retraitement traditionnels qui se concentrent sur l’uranium, ce nouveau système vise aussi les actinides mineurs (comme le neptunium ou l’américium) et les métaux rares présents dans les cendres de charbon, les déchets miniers et même les cartes mères de vieux ordinateurs.
C’est un deux-en-un : on sécurise l’approvisionnement en combustible nucléaire et on alimente les chaînes de production de batteries, d’éoliennes et de composants électroniques.
Dans le jeu géopolitique actuel, où la Chine domine largement le marché des terres rares, c’est sacré atout que pourrait piocher les États-Unis.
“Redéfinir les possibilités”, pas juste les techniques
Anna Servis, la chimiste en charge du projet, résume parfaitement l’ambition : “Notre travail ne consiste pas à améliorer ce qui existe, mais à redéfinir ce qui est possible.”
Avec cette approche, les chercheurs de l’Argonne National Lab pourraient bien réconcilier recyclage nucléaire, souveraineté industrielle et transition énergétique, en une seule solution compacte et modulable.
Ce genre de technologie, si elle fonctionne comme prévu, pourrait très vite faire des émules dans le monde entier.
Les technologies actuelles pour recycler le combustible nucléaire
Les principales technologies actuelles pour recycler le combustible nucléaire :
- Le procédé PUREX (Plutonium and Uranium Refining by EXtraction), largement utilisé, qui permet de séparer l’uranium et le plutonium des autres éléments par extraction liquide-liquide.
- La technologie de cristallisation développée par Rosatom, qui purifie conjointement l’uranium, le plutonium et le neptunium tout en réduisant les déchets secondaires.
- Le mono-recyclage, qui réutilise une partie des matières irradiées pour produire du combustible MOX.
- Des procédés en développement comme UREX, TRUEX, DIAMEX, SANEX, UNEX, THOREX et GANEX, ainsi que des procédés pyrométallurgiques, visant à améliorer l’efficacité du recyclage.
- La vitrification des déchets non recyclables, permettant leur conditionnement sûr à long terme.
Source : Argonne National Laboratory
Image : Visuel de mise en avant réalisé à l’aide de Canva à des fins de représentation de l’article.
et pendant ce temps en Europe ??
décidément, on veut tout “électriser” mais on ne veut plus de nucléaire et on achète de l’électricité aux allemands qui font tourner les mines de charbon ; écolo débilo ! 😉
fabrication de batteries pour voitures électriques, dont les mlnerais principaux sont dans les sols africains et chinois, hyper polluante dans des mines à ciel ouvert où les conditions de production et de travail ne sont pas respectées et même du mercure est utilisé qui s’infiltre dans les nappes fréatiques (sans parler des autres produits nocifs), mais on est pas capable de recycler ces batteries lorsque le véhicule n’est plus en état de rouler, mais on continue à en fabriquer.
la Chine qui se modernise en fabrication de les panneaux solaires, batterie, etc, les États-Unis qui pourraient, peut-être, réussir le recyclage ….. il serait temps de revenir en arrière et recommencer à produire ici et ne plus être dépendant.
après le covid (le scandale des masques), tte l’Europe disait le faire ; la catastrophe passée, rien à changer !! 😡 🤬
Hè oui, nous aurions continués la recherche c’est nous aujourd’hui qui en tirerions les bénéfices. Mais il a fallu un seul président pour vendre et remettre les recherchés qui avez faites. Merci qui ?