SHINE fera progresser les technologies de séparation et de recyclage du combustible usé avec le Laboratoire national d'Argonne, entre autres

Le 18 août, la société d'énergie de fusion SHINE a annoncé qu'elle collaborerait avec le Laboratoire national d'Argonne du Département de l'Énergie des États-Unis et l'Université Case Western Reserve pour appliquer des technologies de séparation chimique à haut débit à son procédé de recyclage du combustible nucléaire en cours de développement. Cette collaboration s'appuie sur le programme CURIE de l'Agence de projets de recherche avancée sur l'énergie (ARPA-E) du Département de l'Énergie des États-Unis, avec un financement supplémentaire dirigé par l'Université Case Western Reserve, SHINE participant au projet en tant que sous-traitant.

Le combustible usé est souvent appelé « déchet » nucléaire, mais il conserve environ 90 % de son potentiel énergétique et contient également de multiples sous-produits réutilisables. Ces dernières années, les programmes fédéraux américains et les investissements privés ont relancé le domaine du recyclage du combustible usé. Le Laboratoire national d'Argonne développe un nouveau dispositif de traitement chimique appelé « équipement centrifuge de séparation radiochimique », désigné par l'abréviation anglaise PaCERS. Cet équipement génère une force centrifuge dépassant les conditions de gravité normale grâce à une rotation à grande vitesse, afin d'améliorer l'efficacité de la séparation chimique et de réduire les coûts de plusieurs étapes du recyclage du combustible nucléaire grâce à un débit plus élevé et une consommation de solvant plus faible.

Selon l'accord de collaboration, SHINE travaillera avec le Laboratoire national d'Argonne et l'Université Case Western Reserve pour promouvoir l'application de la technologie PaCERS dans plusieurs types de procédés de séparation, notamment la séparation d'isotopes radioactifs tels que le strontium-90 et l'américium-241. Ces isotopes peuvent être utilisés dans les secteurs médical, manufacturier et des systèmes d'alimentation avancés. La technologie PaCERS sera également intégrée aux procédés de récupération des actinides mineurs pour traiter les matières radioactives à vie longue restant après l'extraction d'autres éléments.

Ross Radel, directeur technique de SHINE, a déclaré que le combustible usé contient de nombreux matériaux précieux récupérables et que l'entreprise effectue déjà des travaux de séparation de matières radioactives dans la production d'isotopes médicaux, espérant mettre à profit cette expérience pour faire progresser la technologie PaCERS vers une application pratique.

Dans une perspective à plus long terme, SHINE prévoit d'utiliser des neutrons issus de la fusion pour transmuter les isotopes radioactifs à vie longue, réduisant ainsi la durée d'isolement requise pour ces déchets radioactifs de plusieurs milliers d'années à quelques décennies. L'entreprise valide actuellement, dans le cadre d'un autre projet financé par le Département de l'Énergie des États-Unis, la capacité des neutrons de fusion à transmuter ces isotopes.

SHINE a également indiqué que l'entreprise participe à un autre projet axé sur le recyclage pratique du combustible nucléaire, dont l'objectif principal est de moderniser le système de contrôle et de comptabilité des matières nucléaires. Ces technologies serviront le procédé de recyclage du combustible nucléaire de SHINE, appelé REDUCE, qui signifie « Récupérer les éléments utiles, Éliminer les substances indésirables, Développer l'énergie ». Ce procédé vise à extraire efficacement l'uranium, le plutonium et d'autres matériaux à haute valeur du combustible usé, avec des caractéristiques de non-prolifération, tout en favorisant la commercialisation des technologies de recyclage avancées.