Scénario S1

Renouvellement du parc électronucléaire par des réacteurs EPR2 puis RNR, et multi-recyclage

En complément des données communes à l’ensemble des scénarios présentées en introduction, le scénario S1 retient comme hypothèses structurantes : 

• la poursuite de la production électronucléaire, avec le renouvellement progressif des réacteurs du parc électronucléaire actuel par des réacteurs EPR2 à partir de 2035, puis progressivement, à horizon 2090, par des RNR qui pourraient constituer à terme la totalité d’un futur parc ;
• la poursuite du retraitement des combustibles usés : le retraitement de la totalité des combustibles usés du parc électronucléaire actuel et des combustibles usés provenant des RNR de Phénix et Superphénix, du réacteur EL4 de Brennilis et de la recherche.

Ceci suppose par convention :

• la disponibilité d’usines de retraitement du combustible usés (UNE, URE et MOX) permettant d’assurer ces opérations, ainsi que celles de fabrication de combustibles neufs (URE et MOX) à partir des matières valorisables issues du retraitement ;
• la valorisation de l’uranium et du plutonium issus du retraitement des combustibles usés UNE dans des combustibles à destination des réacteurs du parc actuel, puis dans les réacteurs EPR2 du futur parc. Le plutonium séparé issu du retraitement des combustibles usés est recyclé sous forme de combustibles MOX et l’uranium de retraitement (URT) est utilisé pour la fabrication de combustible URE ;
• à partir de l’horizon 2050, le multi-recyclage des combustibles usés est mis en oeuvre impliquant la valorisation des matières issues du retraitement des combustibles usés MOX et URE permettent la fabrication de combustibles pour les réacteurs des parcs futurs (EPR2 puis RNR) ;
• l’utilisation d’une part de l’uranium appauvri (Uapp) pour la fabrication des combustibles MOX.

L’exploitation (fonctionnement et démantèlement) des installations existantes ou ayant obtenu leur décret d’autorisation de création au 31 décembre 2021 conduit à une augmentation du volume de déchets jusqu’à terminaison. Cette augmentation s’explique différemment selon les catégories de déchets radioactifs :

• après 2040, le démantèlement des réacteurs du parc électronucléaire actuel, des usines du cycle et ateliers supports et des installations de recherche conduit à une augmentation significative de la production des déchets des catégories FMA-VC et particulièrement ceux de la catégorie TFA ;
• l’augmentation du volume de déchets FA-VL est liée au démantèlement des caissons réacteurs UNGG qui débutera au-delà de 2040 ;
• l’augmentation de la quantité de déchets HA et MA-VL est modulée par la mise à l’arrêt progressive des réacteurs du parc actuel. En effet, la réduction du nombre de tranches en fonctionnement entre 2027 et 2035, entraînant une baisse de la quantité de combustibles UNE utilisée et de la quantité de combustibles du parc actuel retraitée, induit une baisse du rythme de production de ces déchets radioactifs après 2035.

Les hypothèses de retraitement de la totalité des combustibles usés et du déploiement de réacteurs EPR2 puis RNR supposent que toutes les matières sont valorisées. Les matières issues du retraitement des combustibles usés produits par le parc électronucléaire actuel sont valorisées dans un futur parc de réacteurs EPR2 puis RNR. Aucune matière nʼest requalifiée en déchet.

L’évolution des quantités de combustibles UNE, URE et MOX avant utilisation et en cours d’utilisation (catégories 1, 2, 4, 5, 7 et 8) dans le parc actuel entre 2021 et 2040 s’explique par la reprise progressive du recyclage de l’URT et le maintien du nombre de réacteurs moxés. Par conséquent, la quantité de combustibles UNE (catégories 1, 2) diminue au profit du nombre de combustibles URE (catégories 4, 5) et MOX (catégories 7, 8). 

La poursuite du retraitement des combustibles usés (maintien de la stratégie actuelle) entraîne une stabilisation sur la période 2021‑2040 de la quantité de combustibles UNE usés (catégorie 3) en attente de retraitement. Les combustibles URE et MOX usés (catégories 6 et 9) seront quant à eux entreposés dans l’attente d’une valorisation dans le futur parc EPR2 puis RNR, ce qui se traduit par une augmentation de leur quantité entre 2021 et 2040. 

La reprise progressive de l’utilisation des combustibles URE dans les réacteurs EDF a un impact direct sur la quantité d’uranium issue de retraitement des combustibles usés, qui, une fois enrichi, est utilisé dans la fabrication des combustibles URE. 

Ainsi, le stock d’uranium issu du retraitement des combustibles usés (catégorie 21, URT) diminue. Le stock d’uranium enrichi issu du retraitement (catégorie 20) est considéré comme nul, car supposé transformé immédiatement en assemblage combustible (catégorie 4). 

Les rebuts de combustibles mixtes uranium-plutonium non irradiés en attente de retraitement (catégorie 10) ont vocation à être traités puis recyclés dans le parc actuel ou futur. Les variations observées résultent d’un équilibre entre la production de rebuts, lors de la fabrication de combustibles MOX neufs, et leur traitement. La poursuite de la production nucléaire se traduit notamment par la poursuite de l’enrichissement d’uranium. La quantité d’uranium appauvri en entreposage (catégorie 22) continue d’augmenter entre 2021 et 2040. L’uranium appauvri pourrait cependant être réenrichi en fonction des conditions économiques du marché ou valorisé partiellement pour les combustibles MOX ou dans des réacteurs de quatrième génération à neutrons rapides ou être valorisé dans des filières autres qu’électronucléaires (voir l'encadré : valorisation de l'uranium appauvri).

Les quantités d’uranium naturel enrichi (catégorie 19) et d’uranium naturel extrait de la mine (catégorie 18), sous toutes ses formes physico-chimiques, sont une projection basée sur des hypothèses à date en cohérence avec le nombre et la durée de fonctionnement des réacteurs du parc électronucléaire. La baisse de la quantité de plutonium (catégorie 17) entre 2021 et 2030 est due à la fabrication et au renvoi de combustibles MOX vers l’étranger. Durant la même période, la part française de plutonium est globalement en hausse, du fait des difficultés de production de MOX rencontrées à l’usine Melox. La restauration de la capacité nominale de production de l’usine Melox prévue d’ici 2025 entraîne la diminution de la quantité de plutonium entre 2031 et 2040. 

Les quantités de combustibles usés de la recherche et de la Défense national (catégories 12, 15, 16 et 25) traduisent le caractère marginal de leur retraitement d’ici 2040. 

La vente de matières thorifères à l’étranger par Solvay explique la diminution progressive du stock de thorium (catégorie 23). Quant aux matières en suspension (contenant des oxydes de terres rares et des traces de thorium et d’uranium) (catégorie 24), elles présentent un stock nul dès 2030, leur valorisation étant prévue jusqu’en 2025.