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ATALANTE 2024 vient de démarrer au Centre des Congrès d’Avignon 

La Conférence ATALANTE 2024 est un événement incontournable dans le domaine de la recherche et du développement des technologies nucléaires et de la gestion du cycle du combustible.

Rassemblant des experts, chercheurs, et professionnels de l’industrie du monde entier, cette conférence offre une plateforme unique pour échanger sur les dernières avancées scientifiques et technologiques, ainsi que sur les défis liés à la transition énergétique durable.

Au cœur des discussions de cette édition se trouveront les innovations en matière de recyclage du combustible nucléaire, la réduction des déchets radioactifs, et les approches avancées pour la gestion des ressources naturelles dans un contexte de raréfaction des matières premières. En plus des sessions techniques et des présentations scientifiques, ATALANTE 2024 propose des opportunités de networking afin de favoriser les collaborations entre les acteurs de l’industrie et les instituts de recherche.

Plus d’informations sur atalante2024.org

Christophe JOUSSOT-DUBIEN
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Le programme FEET 2024 est disponible

📣 FEET 2024 – Le programme de cette nouvelle édition du forum des énergies de transition est en ligne
Programme FEET 2024

C’est gratuit – Pensez à vous inscrire : Inscription en ligne FEET 2024

BRGM ; La Région Occitanie / Pyrénées-Méditerranée ; Institut National de l’Économie Circulaire (INEC) ; Circul’R ; CEA ISEC ; Université de Montpellier ; Master MTEEC – Montpellier Management ; Montpellier Management

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SUMGLASS 2023

Cette école d’été réunira les communautés académiques et industrielles autour des problématiques et méthodologies en lien avec la vitrification des déchets nucléaires, l’étude des propriétés des verres industriels et leur production. Les nouvelles avancées en termes de modélisation et de simulation seront discutées, à la fois pour suivre le processus de vitrification du verre et son comportement tout au long de son cycle de vie.

Depuis plus de 60 ans, un savoir-faire unique a été développé sur les différentes technologies de vitrification des déchets nucléaires, qui ouvre un champ d’innovations majeures pouvant soutenir l’industrie du verre dans l’atteinte de ses objectifs de neutralité carbone. La R&D portée par le secteur industriel verrier s’attache à optimiser la qualité des produits et leur comportement à l’usage, tout en minimisant l’impact environnemental sur l’ensemble de leur cycle de vie.

Il est crucial d’améliorer la compréhension des propriétés et des procédés de fabrication du verre, en minimisant le volume de déchets secondaires et la consommation de ressources primaires notamment, tout en maintenant le niveau de qualité des produits finaux. Ainsi, de nombreux projets en cours concernant un très large éventail d’applications seront présentés au cours de l’évènement.

SUMGLASS 2023 se déroulera autour de 5 journées thématiques : étude des propriétés et procédés de fabrication du verre, simulation/modélisation de ces procédés, modélisation des mécanismes thermodynamiques et chimiques du verre, étude de la durabilité chimique des verres et enfin une dernière journée portée sur l’innovation autour des nouveaux verres pour la transition énergétique.

Les inscriptions sont ouvertes !*

*Inscriptions anticipées à tarif avantageux jusqu’au 1er juin 2023.

Rendez-vous sur le site internet www.sumglass.fr pour accéder au programme détaillé et inscriptions 

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Le procédé IDHOL remporte le prix de l’Innovation Technologique SFEN 2023

Les équipes qui ont développé le procédé IDOHL permettant la destruction de liquides organiques radioactifs sans filières (LOR) par traitement plasma reçoivent le Prix SFEN 2023 de l’Innovation Technologique.

La remise des prix s’est tenue à la Maison de l’Océan à Paris, le mercredi 5 juillet. Le projet MILOR ayant permis de concrétiser l’avancée technologique qui est primée ici rassemble des équipes du CEA-ISEC pour le développement du procédé d’incinération plasma, DRF/Joliot pour l’implantation en actif, d’Inovertis pour les études technico-économiques et de l’Andra, commanditaire du PIA 2017-2023 dans le cadre duquel le projet a été mené.

Le procédé de traitement par voie plasma IDOHL (Installation de Destruction d’Organo-Halogénés Liquides) permet l’incinération complète des liquides organiques radioactifs par passage au travers d’un plasma inductif de faible puissance à des débits de traitement de l’ordre de 150 ml/h. Il permet en particulier la destruction de différents mélanges de solvants radioactifs (chlorés et fluorés et incluant une forte proportion de liquide scintillant), détenus par le CEA Saclay (DRF-Joliot) et actuellement sans filière de traitement. Le passage des LOR dans un dard plasma de haute énergie conduit à la minéralisation complète des molécules organiques. La gestion des gaz produits est assurée en aval grâce à la mise en place de systèmes de traitement et capture des gaz produits, spécifiquement développés et adaptés, de manière à être compatibles avec un circuit de gestion des solides et effluents secondaires existant.

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FEET 2023, du 24 au 26 mai 2023. Save the date !

Plus d’informations seront publiées prochainement sur la page du site dédiée à FEET.

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A la découverte de l’ICSM, une des unités de l’ISEC

Une vidéo de l’Université de Montpellier

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Le procédé DEM&MELT, lauréat du Grand Prix Sfen 2022

Le nouvel outil de vitrification DEM&MELT a été développé par le CEA/ISEC, Orano et ECM Technologies avec l’accompagnement de l’Andra afin de répondre aux exigences et contraintes imposées par les projets d’assainissement et démantèlement. DEM&MELT est un procédé de vitrification in situ robuste, simple et polyvalent.

Il est conçu pour les déchets de moyenne à haute activité et est suffisamment compact pour être mis en œuvre dans une installation existante ou à proximité des déchets à traiter.

DEM&MELT assure une réduction de volume des déchets significative, une stabilisation des déchets et un confinement sûr des radionucléides dans une matrice de conditionnement vitreuse, stable et durable. Cette solution traite aussi bien les déchets solides que liquides, elle est suffisamment flexible pour s’adapter aux incertitudes sur la composition des déchets et est conçue pour limiter les quantités de déchets secondaires.

DEM&MELT a une conception modulaire, entièrement adaptable aux exigences des exploitants nucléaires et présente de faibles coûts d’investissement et d’exploitation.

Une unité pilote échelle 1 de DEM&MELT a été construite dans les installations de l’ISEC sur le site du CEA de Marcoule et mise en service en novembre 2020.
La technologie a été testée avec des déchets simulés de différentes natures : produits de fission, adsorbants minéraux divers, cendres et boues. L’applicabilité de DEM&MELT aux déchets secondaires issus de l’épuration des eaux contaminés de la centrale accidentée de Fukushima Daiichi a notamment été démontrée.

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Conférence NUWCEM du 4 au 6 mai 2022

L’objectif de cette conférence est de favoriser les échanges sur les dernières avancées de la R&D concernant la cimentation des déchets radioactifs, depuis l’élaboration des colis de déchets jusqu’à leur stockage définitif.

Des conférences et des sessions posters seront proposés selon les 6 thématiques suivantes :
– Formulations cimentaires et mise en œuvre des procédés de cimentation
– Processus physico-chimiques dans les ciments au jeune âge
– Les matériaux cimentaires émergents et innovants
– Influence de la composition sur les propriétés à long terme
– Influence de l’environnement sur les propriétés à long terme
– Surveillance des colis de déchets cimentés et des barrières ouvragées en ciment

Dates-clés
– Mai 2020 : appel à contributions
– 30 octobre 2021 : date limite de soumissions des abstracts
– 30 oct. 2021 – 31 déc. 2021 : notifications aux auteurs
– 1er mars 2022 : date limite de soumission des « extended abstracts » pour les conférences orales et les posters
– 25 au 29 avril 2022 : soumission des présentations orales

En savoir plus sur le site de la Conférence NUWCEM

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MOOC Ressources minérales et transition énergétique

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Panneaux photovoltaïques : séparer pour mieux recycler

L’ISEC est impliqué dans le projet européen Photorama avec l’institut LITEN de la DRT.
L’objectif de Photorama : étudier des procédés et technologies clés pour le recyclage des matériaux stratégiques & le développement de composants pour l’énergie solaire.

Dans ce cadre, l’ISEC étudie le changement d’échelle d’un procédé de délamination de modules de panneaux photovoltaïques utilisant le CO2 supercritique. La délamination consiste à séparer les différentes couches des modules pour pouvoir accéder aux matières à recycler.

Découvrir cette actualité sur le site du CEA

Module PV avant et après délamination par CO2 supercritique
©Y.Audic/CEA
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Fermer les nanopores dans la silice pour encapsuler des radionucléides

La silice mésoporeuse a une composition chimique analogue à celle des matrices vitreuses utilisées pour le conditionnement des déchets nucléaires de haute activité. En la fonctionnalisant avec des molécules organiques adaptées, il est possible de complexer sélectivement les radionucléides. La fermeture de la porosité de la silice par une voie « douce », par exemple l’effet de l’auto-irradiation des radionucléides, permettrait ensuite de les piéger dans ce matériau.

Pour le vérifier, les chercheurs ont irradié des pastilles de silice – fabriquées par compression de grains de silice mésoporeuse – par des électrons de 2MeV, représentatifs de la radioactivité bêta. Ils observent l’effondrement de la porosité de la silice, caractérisée par la densification des grains et la fermeture des pores à l’échelle nanométrique (mesure BET). Ces résultats ont été confortés par une observation in-situ au MEB (électrons 30 keV) sur des couches fines de silice mésoporeuse.

En 2022, une expérience mettant en œuvre du plutonium 238 doit être réalisée à l’Institut européen de recherche (Joint Research Centre) sur les éléments transuraniens (Allemagne) pour vérifier la validité du concept pour une irradiation alpha interne (par désintégration du plutonium 238). La fermeture des nanopores devrait être plus rapide et plus complète que par irradiation externe par des électrons.
Ce procédé compact pourrait être adapté à tous types d’effluents liquides, aqueux ou organiques, contenant des radionucléides émetteurs alpha, bêta, gamma. Il pourrait être particulièrement intéressant pour le traitement en colonne des effluents produits dans les installations nucléaires ou sur des sites de démantèlement.

A propos
Ces travaux, en collaboration avec l’institut IRAMIS du CEA, ont été réalisés dans le cadre du projet ANR Automact (sept. 2018 – mars 2023).

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Vers une industrie durable ! Une nouvelle mine d’or en France ?

Remonter la chaîne de valeur

Prenons l’exemple d’un Picasso. Qui se soucie du coût de l’ingrédient « peinture » lorsqu’il contemple un Picasso ? Personne… ! Car tout le monde comprend que la valeur finale du tableau est infiniment supérieure à celle de ses ingrédients de base… Par contre, pour que Picasso peigne ses tableaux, il fallait qu’il soit approvisionné en permanence avec de la peinture de qualité…

Depuis plusieurs décennies, la Chine a appliqué une brillante stratégie de remontée de la chaîne de valeur. D’abord producteur minier, elle a ensuite développé le marché des aimants, puis celui des batteries, multipliant par 10 sa valeur ajoutée. Elle s’est ensuite intéressée au marché des composants électroniques, multipliant à nouveau cette valeur ajoutée par 10, et enfin au marché des équipementiers, avec à nouveau un facteur 10, passant ainsi de 4 à 4000 milliards de dollars de manne annuelle, soit 2 fois le PIB de la France(1) !

La France pourrait-elle faire de même ? Cette idée peut paraître stupide puisque les métaux stratégiques en question sont très peu présents dans le sous-sol de notre pays ! Mais nous avons une « mine d’or cachée » : l’abondante quantité de métaux contenus dans les déchets miniers ou industriels et les produits en fin de vie qui s’accumulent dans nos décharges !

Nous sommes donc aussi, d’une certaine façon, un grand pays minier, mais c’est de ressources « secondaires » dont il s’agit !

Sortir de la naïveté en matière de recyclage pour construire une industrie durable…

#EtAprès… Ce hastag est depuis quelques mois sur tous les réseaux sociaux. A l’occasion de la crise du coronavirus ou COVID-19, la prise de conscience est générale sur l’inquiétante incapacité de l’Europe à produire sur son territoire des biens indispensables pour la santé publique. Notre ultra dépendance s’est révélée être un handicap majeur. Ainsi, sous ce hastag, beaucoup d’articles se focalisent sur la relocalisation industrielle et sur la nécessité de rapprocher les lieux de production des lieux de consommation.

Mais cette industrie relocalisée doit être durable. Face à des méga-complexes industriels dont l’avantage compétitif repose sur des séries longues, elle doit être capable de produire avec agilité des séries courtes, facilement ajustables, proche du consommateur et avec une écoute client permanente.

Par contre, en quoi serait-elle « durable » si elle restait totalement dépendante de ressources issues de pays miniers (avec une empreinte écologique non négligeable) alors que nous laissons s’entasser dans nos décharges des produits en fin de vie bourrés de métaux stratégiques perdus à jamais ? il faut donc développer une stratégie ambitieuse de recyclage au niveau national et européen !

Sur un tel sujet, nous devons éviter la naïveté qui consisterait à laisser faire les seules forces du marché dans le domaine du recyclage des métaux stratégiques. C’est pourtant ce qui se produit à l’heure actuelle… Les métaux extraits de nos mines urbaines sont en concurrence directe avec ceux produits en Chine ou dans d’autres pays miniers. De plus, la plupart du temps ces métaux sont renvoyés en Asie à faible coût pour être réimporter ensuite sous forme de produits manufacturés à forte valeur ajoutée !

L’impérieux besoin d’une politique de recyclage proactive !

L’industrie durable relocalisée doit permettre de produire à nouveau des biens à forte valeur ajoutée sur notre territoire. Mais si nous ramenons Picasso à la maison, nous ne devons pas le laisser entièrement dépendant d’autres puissances pour la peinture dont il a besoin !
C’est donc bien une notion de filières qu’il faut développer ; filières qui permettraient non seulement une réindustrialisation de nos territoires, mais aussi une importante création de richesse.

Ainsi, la France doit renforcer la proactivité de sa politique en matière de métaux stratégiques. La feuille de route française pour l’économie circulaire (FREC)(2) et le Contrat Stratégique de Filière (CSF) Mines et Métallurgie(3) proposent plusieurs pistes à même de développer cette politique.

Dans ce but, il faut aller vers la mutualisation des ressources et si possible des moyens de production au service d’une filière. Plutôt que chaque acteur construise de petites unités dédiées à un seul produit à recycler, il serait préférable de disposer d’usines les plus flexibles possibles. Ces usines pourront s’adapter à la variabilité des flux entrants en termes de forme physique et composition chimique (déchets miniers ou industriels, déchets issus de produits en fin de vie…).

L’exemple le plus classique en « économie circulaire », nécessaire à la transition énergétique, est de développer la filière intégrée de recyclage des batteries lithium. Dans cet exemple, lithium, cobalt, manganèse, nickel, graphite sont la peinture et le tableau de Picasso, la batterie…

Il ne faut toutefois pas négliger le coût environnemental du recyclage. Le recyclage nécessite de la collecte, du transport, du démontage, des traitements mécaniques, chimiques et thermiques et de l’énergie, notamment s’il faut revenir à la matière première pure. A chaque étape, il est nécessaire d’optimiser les procédés utilisés. C’est le prix à payer pour que cette activité soit compatible avec les standards environnementaux européens !

Enfin, cette stratégie de filière doit reposer la question du mécanisme de fixation du prix. Il est nécessaire que les prix des métaux stratégiques recyclés soient fixés en fonction de leur contribution à la création d’une industrie durable relocalisée et en fonction de la valeur ajoutée créé en aval. Ne lésinons pas sur le coût de la peinture quand il s’agit de peindre du Picasso !

Pour boucler la boucle… de l’économie circulaire…

Au final, c’est bien d’économie circulaire dont il s’agit. Et tous les leviers doivent être activés pour réduire notre dépendance en matière de métaux stratégiques.
Cette stratégie ambitieuse passe par un recensement de ces ressources, une sécurisation de ces stocks, le développement d’un réseau industriel flexible et agile permettant d’extraire les matières stratégiques et de les utiliser nous-mêmes jusqu’à la production de valeur ajoutée, et ce en tenant compte de notre écosystème socio-économique.

Elle passe enfin par la symbiose industrielle qui consiste à « renforcer les synergies entre entreprises » (écologie industrielle et territoriale).
Notre pays dispose de tous les atouts pour que la question des métaux stratégiques devienne un exemple emblématique de la Feuille de Route Economie Circulaire (FREC) que la France a adoptée !

#Etaprès… Soyons proactif !

Auteurs : Stéphane Bourg, Yannick Gomez, Thibaud Delahaye

Références :
(1) – Guillaume Pitron, La guerre des métaux rares: La face cachée de
la transition énergétique et numérique, Edition Les liens qui
libèrent, Paris, 2018. ISBN-13 : 979-1020905741
(2) – https://www.ecologie.gouv.fr/feuille-route-economie-circulaire-frec
(3) – http://www.mineralinfo.fr/actualites/csf-mines-metallurgie-feuille-route-ambitieuse-hauteur-enjeux-filiere
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Terres rares : accord de partenariat entre le CEA et Carester

Le logiciel Parex+ a été développé à partir des années 1980 par le CEA/ISEC et Orano pour répondre aux besoins de modélisation et simulation des procédés d’extraction de l’uranium et du plutonium utilisés dans les usines de traitement des combustibles usés.
Les équipes de l’ISEC vont développer une nouvelle version de ce logiciel, adaptée à la chimie des terres rares.
Cette adaptation du code sera effectuée dans le cadre d’un accord de partenariat R&D accompagnant le contrat de licence entre Carester et le CEA, tous deux établis pour une durée de 12 ans, qui pourra être étendue de 8 ans.
L’accord de licence donne à Carester l’exclusivité mondiale de l’utilisation d’un logiciel unique dans le domaine de la séparation des terres rares issues de minerais.
Ce partenariat est considéré par le CEA et Carester comme une première étape qui pourrait aboutir à d’autres collaborations, en particulier pour des projets liés au recyclage des terres rares.

©Y.Audic / CEA

À propos de Carester
Carester est une PME basée à Lyon créée autour de 6 experts des terres rares. Carester dispose d’une expertise mondialement reconnue dans les terres rares, domaine clé de la transition énergétique.
L’activité de Carester s’articule autour de 3 piliers :
– Études procédés pour tout acteur, nouvel entrant ou acteur existant, dans le domaine de la production industrielle de terres rares pures
– Logiciel de simulation dynamique de l’étape d’extraction liquide-liquide pour la purification des terres rares
– Mise en œuvre d’une unité de démonstration visant à recycler les terres rares issues des équipements en fin de vie.

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Chimie séparative : bientôt des procédés plus verts pour le recyclage des métaux

Les équipes de l’Institut de chimie séparative de Marcoule (CEA-ISEC/CNRS/ENSCM/Université de Montpellier) et leurs collaborateurs étrangers ont réussi à déterminer et à expliquer la mystérieuse « synergie » entre extractants, phénomène connu depuis les années 1960 mais jusqu’à présent inexpliqué. Cette nouvelle approche, que les chercheurs ont baptisée la « ienaïque », ouvre un œil nouveau sur les interactions physico-chimiques au-delà du premier voisin en solution. Pour cela, des expériences et mesures dix fois plus précises que toutes celles publiées jusqu’ici ont été réalisées avec le banc instrumenté monté au CEA et déployé dans le laboratoire SCARCE à Singapour, quantifiant rigoureusement, pour la première fois,  l’efficacité des molécules extractantes et de leur synergie.

Découvrir cette actualité sur le site du CEA

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Création de l’ISEC, Économie circulaire des énergies bas carbone : un mariage doublement gagnant !

Pour un monde plus durable, l’économie circulaire répond aux besoins d’évolutions en changeant de paradigme : prendre en compte la raréfaction des ressources, réduire les impacts environnementaux et sociaux de l’activité humaine, valoriser les produits en fin de vie, favoriser les symbioses industrielles… L’économie circulaire n’est donc pas une économie « hors sol » : elle s’ancre au cœur des territoires.

Bâti sur des compétences issues du cycle du combustible nucléaire, du démantèlement et de la décontamination, l’Institut des Sciences et technologies pour une Economie Circulaire des énergies bas carbone (ISEC) développe aujourd’hui ses activités sur l’ensemble des chaînes de valeur des énergies bas carbone en termes de moyens de production (éolien, photovoltaïque, nucléaire…), de stockage (batteries, hydrogène…) et d’usage (mobilité, industrie, …). 

Son objectif ? Devenir un acteur reconnu de l’économie circulaire en intégrant dans sa démarche au moins 4 des piliers définis par l’ADEME (approvisionnement responsable, écoconception, écologie industrielle et territoriale et bien sûr recyclage !).

La R&D de l’ISEC crée de la valeur depuis la production de matières premières primaires, issues de la mine, et secondaires, issues du recyclage des déchets miniers, industriels ou des produits en fin de vie, jusqu’à la mise en œuvre de matériaux à forte valeur ajoutée. Dans sa démarche, elle propose une gestion optimisée des déchets pouvant leur donner une 2ème vie et elle contribue à revaloriser les sites et sols pollués en les réhabilitant.
Cette capacité repose sur l’intégration de procédés durables, du concept à la démonstration, portée par la modélisation et la simulation et accompagnée par des évaluations environnementales et technico-économiques en adéquation avec les besoins industriels et les écosystèmes territoriaux.

Marcoule vue aérienne depuis nord-est