Quel serait l’impact des perturbations liées à la production de gaz sur un stockage en profondeur ?
Du gaz peut être généré dans une installation de stockage en profondeur de déchets radioactifs. La plus grande partie de ce gaz est de l'hydrogène produit par la corrosion des métaux présents dans les déchets, dans leur emballage et dans les barrières ouvragées. Même si les processus de production de gaz sont généralement très lents, il est essentiel de vérifier que le gaz n’endommagera pas la roche autour de l’installation.
Nous menons un grand nombre d’expériences en laboratoire et de modélisations pour comprendre les modes de transport du gaz, plus spécifiquement dans les argiles.
Le transport diffusif
Le gaz produit se dissout dans l’eau porale des matériaux présents dans une installation et diffuse ensuite, d’un pore à l’autre. Ce mode de transport, appelé «transport diffusif » permet une évacuation du gaz sans perturbation ni des barrières ouvragées ni de l’argile. Il est donc à privilégier dans une installation de stockage.
L’évacuation via des fractures
Si le transport diffusif ne suffit pas à évacuer le gaz produit, il y a accumulation et pressurisation du gaz dans l’installation. Lorsqu’une certaine pression est atteinte, le gaz s’évacue de l’installation en créant ses propres chemins, c’est-à-dire par des fractures dans les barrières ouvragées et/ou l’argile. L’évacuation du gaz via la formation de telles fractures est à éviter car ces dernières pourraient perturber le fonctionnement de l’installation.
Une architecture adaptée
Afin de limiter les perturbations induites par la production et l'évacuation du gaz, la plupart des concepts de stockage adaptent l'architecture générale de l’installation. L’objectif ? Avoir suffisamment de vides dans les barrières ouvragées pour que le gaz généré puisse être évacué de façon continue par dissolution et diffusion, et éviter ainsi toute pressurisation excessive.
Le programme européen EURAD 1
La production et le transport de gaz ont été désignés comme des sujets hautement prioritaires pour la RD&D (Recherche, Développement & Démonstration) dans la feuille de route d'EURAD 1, le premier programme commun européen sur la gestion des déchets radioactifs (2019-2024) financé par l’Union européenne. Le groupe de travail « EURAD-GAS », piloté par des scientifiques de l’ONDRAF, a notamment permis de renforcer la confiance et d’étendre les bases scientifiques sur les principes fondamentaux du transport de gaz dans les matériaux argileux. Il a confirmé que les mécanismes fondamentaux de transport du gaz sont similaires, quelles que soient les argiles.
EURAD-GAS a également produit des documents à l'intention des agences de gestion des déchets radioactifs pour les aider à concevoir de manière optimale leur système de stockage afin de réduire l'impact du gaz et/ou les incertitudes liées à son transport.
HADES : un laboratoire de recherche souterrain reconnu à l’international
HADES est un laboratoire souterrain de recherche situé à Mol, à 225 mètres de profondeur dans l’Argile de Boom. Il nous permet de mener la partie «in situ » de notre programme RD&D (recherche, développement et démonstration) en vue du stockage en profondeur ou géologique des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie.
Quelles perturbations thermiques pourraient avoir un impact sur la roche hôte d’un stockage en profondeur ?
Les déchets de haute activité dégagent de la chaleur, ce qui entraîne un réchauffement temporaire de la roche entourant l’installation de stockage. Pour mesurer cet effet dans l'argile, nous avons lancé l'expérience de chauffe à grande échelle PRACLAY dans le laboratoire souterrain HADES.
Quelles perturbations hydromécaniques pourraient avoir un impact sur la roche hôte d’un stockage en profondeur ?
La construction d’une installation de stockage en profondeur implique bien sûr de creuser des galeries. Notre programme de RD&D doit démontrer que nous comprenons bien les effets à long terme de ces perturbations hydromécaniques sur la roche hôte et sur l’installation elle-même.
Le laboratoire souterrain HADES souffle ses 40 bougies
Recherche
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.
En savoir plusDernière modification le 22/04/2025