Atomic diamonds

Ce matin, j’ai vu passer sur le fil d’un de mes réseaux sociaux une de ces mini-vidéos « inspirantes » sur une solution « géniale » à une partie du problème de l’énergie

Dans cette vidéo, il était question d’utiliser des diamants (de synthèse) « dopés » au Carbone 14, dopage qui produirait 1 un courant électrique pendant toute la période de désintégration de l’isotope, soit plusieurs milliers d’années. La « batterie » ainsi fabriquée serait d’une solidité à toute épreuve (le diamant reste l’un des matériaux les plus solides au monde), inusable (à vie humaine), pratique (pas de pièce mobile, pas de possibilité de fuite de produit toxique, besoin d’une isolation minimale), bref un candidat idéal pour être collé partout. Et les carbone 14, me demanderez-vous? On pourrait le récupérer dans les déchets nucléaires, il y en a plein…

Et c’est là qu’est la fausse bonne idée.

Depuis que l’on s’y intéresse (soit maintenant un bon demi-siècle au bas mot), le recyclage et la valorisation des déchets nucléaires est un chantier colossal dont le maître-mot est « faire simple ».

Faire simple pourquoi?

D’abord parce qu’il y a contamination: quand quelque chose de radioactif rentre en contact avec un matériau inerte, celui-ci récupère « un peu » de sa radioactivité, et devient donc lui-même un futur déchet nucléaire à recycler. On a donc intérêt à limiter au maximum l’équipement utilisé pour le traitement des déchets, pour ne pas trop augmenter leur volume.

Ensuite pour la robustesse. Un environnement radioactif, personne n’a envie d’y passer plus de temps que nécessaire. Donc la maintenance doit pouvoir être réduite à sa plus simple expression et l’on doit donc limiter au maximum les composants « fragiles ».

Enfin, la question financière entre en ligne de compte et il serait illusoire de vouloir mettre en place une filière de traitement qui coûterait plus cher que les gains apportés par la filière.

Et dans cette situation, l’extraction de carbone à un degré suffisamment pur et les étuves de compression nécessaires à la fabrication dudit diamant 2 ne me semblent pas vraiment répondre aux critères évoqués ci-dessus…

Il y a 15 ans, je bossais pour un labo australien qui avait développé (et même breveté) une technique ultra-performante de confinement des déchets nucléaires: un « rocher de synthèse » dans lequel chaque élément radioactif était bloqué dans une matrice cristalline correspondant à son gabarit (imaginez des balles de différentes tailles à caler dans les trous de grillages de façon à ce qu’elles ne bougent pas. Soit vous avez un grillage avec des trous dont on peut faire bouger la taille – et c’est une matrice vitreuse, moins solide – soit il vous faut plein de bouts de grillage avec des trous de tailles différentes, et ce sont des céramiques).

Sur le papier, la solution était géniale: la céramique est beaucoup plus robuste que le verre utilisé actuellement, et leur système leur permettait de synthétiser en même temps toutes les céramiques nécessaires au confinement de déchets mélangés, sans étape de tri préalable. Un prototype industriel avait même été réalisé en environnement « froid » 3.

C’est là que le bât a blessé: l’installation était au final trop complexe pour être exploitable dans un contexte radioactif. Depuis, ils cherchent une solution pour simplifier la germination de ces cristaux de céramique, mais (aux dernières nouvelles) ça n’avance pas bien vite…

Tout ça pour dire que, dans le domaine du nucléaire, les informations trop évidentes (dans un sens comme dans l’autre) sont certainement trop belles pour être vraies…

Notes:

  1. j’avoue que je ne suis pas allé reprendre mes cours de cristallographie, donc on va les croire sur parole
  2. ah, ai-je précisé que quand on a un matériau radioactif, on n’aime pas le laisser trop longtemps au même endroit? Ben oui, plus il reste à un endroit, plus il irradie la zone autour de lui…
  3. en opposition à « chaud », c’est à dire radioactif, et indépendamment de la température intrinsèque de ce qui circule dans l’appareil

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