Le nouveau système de vitrification GeoMelt® franchit une étape clé avec la fusion réussie du sodium contaminé

La nouvelle unité de vitrification en conteneur GeoMelt® (ICV ™), brevetée par Veolia Nuclear Solutions, a récemment enregistré un nouveau succès aux Etats-Unis avec la première fusion de 55 fûts de déchets radioactifs contenant du sodium résiduel. Afin de traiter les déchets radioactifs du Laboratoire national de l'Idaho (INL), dépendant du département américain de l'Énergie (DOE), Veolia Nuclear Solutions a, en décembre dernier, mis en service et procédé à la démonstration réussie d’une série de fusions. A cet effet, Veolia Nuclear Solutions s'associe à Perma-Fix Northwest qui dispose d’installations situées à proximité du site d’Hanford, aux Etats-Unis, où se trouve le système GeoMelt®.

Ce projet est porté par VNS Federal Services LLC, filiale de Veolia Nuclear Solutions aux Etats-Unis, qui opère notamment sur cinq sites du DOE. Le contrat passé avec l’INL pour traiter les déchets contaminés contenant du sodium résiduel radioactif fait suite à des tests réussis de la technologie GeoMelt® plus tôt en 2018. Ces essais visaient à confirmer la capacité de la technologie GeoMelt® à créer une approche de traitement plus sûre réduisant le coût lié à l'élimination des flux de déchets métalliques réactifs contaminés résultant du démantèlement des réacteurs refroidis au sodium. La démonstration consistait en une série de fusion en conteneur (ICV™) qui transformaient le sodium élémentaire en une forme non-réactive stable de verre.

L’installation Perma-Fix est  agréée par Perma-Fix Environmental Services, Inc., dont le permis est régi par la “Resource Conservation and Recovery Act.” La conception et l’installation du système ont duré neuf mois et ont été financées par les deux sociétés dans le cadre d’un accord de coopération.

Il s’agit de la troisième installation GeoMelt® en activité, après l’ouverture en 2003 du système de traitement des déchets dangereux Daiei Kankyo à Iga City, au Japon, et l’ouverture en 2016 du laboratoire central du National Nuclear Laboratory (NNL) présent sur le site de Sellafield,  en Grande-Bretagne, pour le traitement des déchets de faible à moyenne radioactivité. Une quatrième installation a été annoncée en juin dans le cadre d’un accord de partenariat de développement commun avec EDF, le plus grand exploitant nucléaire au monde, afin de traiter les déchets de faible et moyenne radioactivité provenant de son parc nucléaire. En 2017, l’Environmental Protection Agency (EPA) a également octroyé à Veolia Nuclear Solutions une licence unique lui permettant d’exploiter son système GeoMelt® ICV ™ en tant que méthode thermique alternative pour la destruction et la suppression du Polychlorobiphényle (PCB) présent dans les sols, les déchets et les débris.

Ce contrat avec l'INL a été attribué après confirmation que le système GeoMelt® a atteint une efficacité de destruction et d’élimination finale d’au moins 99,9999%.

La série de succès internationaux confirme la reconnaissance croissante et l’adoption par l’industrie de la technologie GeoMelt® pour réduire les coûts de traitement du cycle de vie des déchets dangereux les plus difficiles. Depuis les années 1990, GeoMelt® traite les déchets nucléaires et dangereux et a produit plus de 26 000 tonnes de verre avant stockage final aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Australie, au Japon et dans d’autres pays.

Les technologies GeoMelt® de Veolia Nuclear Solutions sont un ensemble de méthodes de vitrification répondant aux spécifications de stabilisation de déchets radioactifs ou dangereux.

Plus précisément, la technologie GeoMelt® transforme les déchets radioactifs, problématiques, mélangés ou hautement dangereux en verre stable qui peut être stocké sans danger à l’échelle géologique. Il consiste à convertir chimiquement les métaux réactifs en oxyde inerte, tout en immobilisant les radionucléides sous une forme vitrifiée et durable. Contrairement aux procédés d'encapsulation tels que la cimentation ou les polymères, dans lesquels les déchets conservent leur identité chimique et peuvent être exposés à d’autres substances lors d'un broyage mécanique ou d'une érosion, la vitrification se traduit par une liaison chimique au niveau moléculaire des déchets qui ont été dissous au sein du verre liquéfié. Cela crée un produit insoluble résistant à la lixiviation, qui reste stable et empêche la dispersion des déchets dans l'environnement. En outre, de nombreuses matières dangereuses sont détruites ou converties en classifications non-dangereuses (par exemple, les PCB, l’amiante, le sodium métallique). Ceci est accompli par l'interaction thermique ou chimique des agents qui composent le verre pendant les phases de pyrolyse et de vitrification qui ont lieu lors du processus GeoMelt®. En conséquence, le procédé de vitrification GeoMelt® offre des avantages considérables par rapport aux technologies concurrentes pour le traitement des déchets radioactifs, dangereux ou mélangés et la restauration des sites.

 

L’objectif du contrat avec l’INL, attribué en septembre 2018, est de démontrer pleinement les capacités de traitement de la technologie GeoMelt® en convertissant chimiquement les métaux réactifs en un oxyde inerte, éliminant ainsi le danger lié au sodium dans les déchets, tout en immobilisant et en stabilisant les déchets. En vertu de cet accord, Veolia Nuclear Solutions traitera les déchets de sodium radioactifs contaminés expédiés dans des fûts Fermi reçus à l’INL dans les années 1980. Ils étaient contaminés par du sodium élémentaire faiblement radioactif provenant de la centrale d’Enrico Fermi et sont depuis maintenus sur le site de l’INL depuis des décennies. Cependant, grâce au partenariat avec l’INL, à la maturité de la technologie et à un calendrier ambitieux, l’équipe a achevé avec succès la première fusion de 55 fûts de déchets de sodium radioactifs contaminés le 20 décembre 2018.

Dans le cadre d’un nouvel accord avec la Battelle Energy Alliance (BEA), gestionnaire principal de l’Idaho National Laboratory (INL) dépendant du ministère de l’Énergie des États-Unis (DOE), Veolia Nuclear Solutions mettra en œuvre son procédé de vitrification GeoMelt® pour démontrer sa capacité à traiter les déchets de sodium radioactifs.

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