Une ère nouvelle pour l’enrichissement en France

Depuis 1978, l’usine Georges Besse d’EURODIF, filiale du groupe AREVA, enrichit par diffusion gazeuse de l’uranium afin de répondre aux besoins des producteurs d’électricité. L'usine Georges Besse II, qui utilise un procédé plus innovant, la centrifugation, vient la remplacer progressivement. En raison de son faible impact environnemental, l’usine Georges Besse II s'inscrira pleinement au coeur de la démarche de progrès continu et de développement durable d’AREVA.
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Une activité stratégique
Anne Lauvergeon, à l'inauguration de l'usine d’enrichissement GBII, 14 décembre 2010
Pour AREVA, seul acteur mondial à couvrir l’ensemble du cycle du combustible, l’enrichissement de l’uranium constitue une activité stratégique.
Depuis 1978, l’usine Georges Besse d’EURODIF, filiale du groupe AREVA, enrichit par diffusion gazeuse de l’uranium.
L’usine Georges Besse II, entrée en opération en 2009, vient remplacer l’usine Georges Besse. AREVA garantit ainsi à ses clients des livraisons en continu et à très long terme.Enrichir l'uranium
Le minerai d'uranium ne constitue pas directement le combustible nucléaire nécessaire à la production d'électricité : pour que l'uranium puisse fournir de la chaleur par fission, il doit suivre un cycle du combustible, qui comprend plusieurs étapes industrielles dont l'enrichissement.
L’uranium est composé principalement de deux atomes très semblables appelés isotopes : l’uranium 238 (99,3 %) et l’uranium 235 (0,7 %).
Peu abondant dans l’uranium naturel, l’U235 est le seul à libérer de l’énergie par fission, notamment dans les réacteurs nucléaires à eau légère. Pour assurer leur bon fonctionnement, il faut disposer d’uranium dont la proportion d’uranium 235 se situe entre 3 % et 5 %. Il est donc nécessaire d’enrichir l’uranium, c’est-à-dire de faire passer la proportion d’U235 de 0,7 % à 3 à 5 %.
L’UTS (Unité de Travail de Séparation) est l’unité de mesure des services d’enrichissement.Les acteurs et la répartition d'un marché concurrentiel
L’enrichissement est un marché concurrentiel, caractérisé par une recherche constante de compétitivité, de fiabilité et de flexibilité. Quatre acteurs majeurs regroupent plus de 95 % des capacités totales installées de production d’uranium enrichi.
Actuellement deux procédés sont exploités à l'échelle industrielle :
- La diffusion gazeuse utilisée par AREVA dans l’usine Georges Besse et par USEC aux États-Unis.
- La centrifugation utilisée par URENCO en Europe occidentale (Royaume-Uni, Allemagne et Pays-Bas), ROSATOM en Russie, CNNC en Chine, et JNFL au Japon et par AREVA dans l’usine Georges Besse II et demain dans son usine américaine d’Eagle Rock.
Pour AREVA, seul acteur mondial à couvrir l’ensemble du cycle du combustible, l’enrichissement de l’uranium est une activité stratégique. AREVA fournit près d’un quart des services d’enrichissement.
Cette position se trouve renforcée par :- la construction de l’usine Georges Besse II,
- la décision prise par AREVA en 2007 de construire une usine d’enrichissement aux États-Unis : Eagle Rock dont la première production est attendue en 2014.
Les accords industriels entre AREVA et URENCO
AREVA dispose depuis le 3 juillet 2006 du droit d’utilisation de la technologie de centrifugation. Cette technologie est mise en œuvre dans l’usine Georges Besse II.
AREVA et URENCO restent ainsi concurrents sur la vente de services d’enrichissement. ETC demeure le seul propriétaire de la technologie et la met au service de ses clients, parmi lesquels AREVA.
Le 24 novembre 2003, AREVA et URENCO ont signé un accord en vue d’une prise de participation par AREVA, à hauteur de 50 %, dans la société Enrichment Technology Company (ETC). Cette société conçoit et fabrique des centrifugeuses destinées à la construction des usines de centrifugation.
Pour entrer en vigueur, l’accord du 24 novembre 2003 était soumis à deux conditions suspensives.- La première a été levée le 6 octobre 2004, lorsque la commission européenne, jugeant que la concurrence sur le marché de l’enrichissement entre URENCO et AREVA n’est pas remise en cause.
- La seconde a été levée le 3 juillet 2006, à l’issue d’un processus diplomatique (Traité de Cardiff) entre la France, les Pays-Bas, le Royaume-Uni et l’Allemagne.
AREVA et URENCO restent ainsi concurrents sur le marché des services d’enrichissement. ETC demeure le seul propriétaire de la technologie et la met au service de ses clients parmi lesquels AREVA.
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Une technologie éprouvée
Première cascade installée à l'usine de Georges Besse II en Décembre 2009.
Deux procédés sont actuellement utilisés pour enrichir l’uranium à l'échelle industrielle, la diffusion gazeuse et la centrifugation.
Eprouvée industriellement depuis plus de trente ans en Allemagne, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni, la technologie développée par ETC, avec son modèle de centrifugeuse TC12 qui équipe l’usine Georges Besse II, offre les meilleures garanties en termes :- de compétitivité,
- d’économie d’énergie,
- de fiabilité technique,
- d’impacts environnementaux.
La centrifugation
Principe de la centrifugation
La centrifugation consiste à faire tourner à très haute vitesse un bol cylindrique dans lequel est introduit de l’uranium sous forme gazeuse, l’hexafluorure d’uranium (UF6).
Sous l’effet de la force centrifuge, les molécules les plus lourdes de l’UF6 (U238) se concentrent à la périphérie, tandis que les plus légères (U235) migrent vers le centre. Cette étape élémentaire de séparation des molécules est répétée au sein d’un ensemble de centrifugeuses mises en série, appelé "cascade".
Les progrès réalisés, à la fin des années 1980, en matière de résistance des matériaux en fibre de carbone, ont permis à la centrifugation de s’imposer progressivement face à la diffusion gazeuse.
Elle est utilisée par URENCO en Europe occidentale, AREVA dans l'usine de Georges Besse II, AtomEnergoProm (AEP) en Russie, JNFL au Japon et CNNC en Chine,AvantagesAujourd’hui, avec un retour d’expérience de 30 ans, la technologie de la centrifugation est parfaitement maîtrisée et présente d’importants avantages.
Ainsi, l'usine Georges Besse II conçue, dès l’origine, pour avoir un impact environnemental encore plus faible que celui de l’usine Georges Besse d’EURODIF :
- la centrifugation consomme beaucoup moins d’électricité à production égale car la centrifugation consomme 50 fois moins d’électricité que la diffusion gazeuse,
- son procédé ne nécessite d'aucun prélèvement d’eau dans le Rhône pour son refroidissement,
- du fait d’une hauteur deux fois moins importante que celle des halls de l’usine actuelle et de l’absence de nuisances sonores, elle bénéficiera d’une intégration aisée dans le paysage et dans son environnement immédiat,
- les caractéristiques intrinsèques du procédé de centrifugation - faibles quantités de matière simultanément (moins de 10 tonnes d’UF6, contre 3 000 tonnes pour Georges Besse) et fonctionnement sous vide - rendent l’usine Georges Besse II encore plus performante en termes de sûreté,
- l’ensemble des risques, y compris ceux inhérents aux séismes, inondations, chutes d’avions, incendies, explosions, ont été pris en compte, conformément aux prescriptions techniques de l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN).
La diffusion gazeuse
Cette technologie est utilisée notamment dans l’usine Georges Besse d'EURODIFet par USEC aux États-Unis. L’uranium sous forme d’UF6 (hexafluorure d’uranium) gazeux est introduit dans un diffuseur contenant des tubes aux parois poreuses, les barrières de diffusion.
Plus légères, les molécules d'uranium 235 se déplacent plus vite, frappent et traversent plus souvent les parois poreuses. Le gaz enrichi est aspiré pour passer dans le diffuseur suivant. Ainsi, après chaque passage dans un diffuseur, l’uranium s’enrichit davantage, mais très légèrement. Pour atteindre une teneur commerciale en uranium 235, le processus est reproduit jusqu’à 1 400 fois.
Comparaison des procédés de diffusion gazeuse et de centrifugation - Georges Besse d'EURODIF et Georges Besse II
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Un investissement majeur
18 mai 2009, inauguration première cascade de centrifugeuses de l'usine GB II
Avec l’usine Georges Besse II, AREVA a choisi une solution techniquement et économiquement éprouvée dont la mise en œuvre est compatible avec l’arrêt de l’usine actuelle d’enrichissement.
AREVA conforte également sa position d’acteur majeur sur le marché international concurrentiel de l’enrichissement et contribue à la pérennisation de l’avenir socio-économique du site du Tricastin.
Une implantation naturelle
L’usine Georges Besse II est implantée sur le site nucléaire du Tricastin, situé entre la Drôme et le Vaucluse.L’industrie nucléaire est présente depuis 1960 sur ce complexe industriel unique en Europe, réunissant les activités :
- de conversion d’uranium, d’enrichissement, de défluoration, de fabrication de combustible, d’assainissement assurées par AREVA,
- de production d’électricité nucléaire par EDF.
Cette nouvelle usine sera constituée de deux unités d’enrichissement ayant une capacité de production de 7,5 millions d’UTS, extensible en fonction du marché.
Une conception modulaire pour une évolution progressive
Vue 3D de l'usine Georges Besse II
Chaque unité d’enrichissement comprendra :
- un atelier d’assemblage des centrifugeuses (CAB),
- un bâtiment comprenant les bureaux et la salle de commande (CUB),
- les annexes qui abritent les fonctions de purification, d’alimentation et de soutirage de l’hexafluorure d’uranium (UF6),
- les modules regroupant l’ensemble des halls accueillant les cascades de centrifugeuses
La première unité (unité Sud) est implantée sur la commune de Bollène et la seconde (unité Nord) sur la commune de Pierrelatte.
La conception modulaire de l'usine de Georges Besse II permet une mise en service progressive.
Fin 2009, la première cascade de l’unité Sud a été mise en rotation confirmant ainsi le fonctionnement opérationnel de l’usine.D’un coût global de 3 milliards d’euros, ce projet est l’un des plus importants investissements industriels de la décennie en France. AREVA conforte sa position d’acteur majeur sur le marché international concurrentiel de l’enrichissement et contribue à la pérennisation de l’avenir socio-économique du site du Tricastin.
Qui fait quoi ?- Filiale d’AREVA, la Société d’Enrichissement du Tricastin (SET) est le maître d’ouvrage et l'exploitant de l’usine Georges Besse II. AREVA commercialise les UTS produites par l’usine.
Au-delà d’AREVA, les actionnaires de la société holding de la SET, à hauteur de 12 %, sont GDF Suez, les sociétés japonaises Kansai, Sojitz, Kyushu Electric Power et Tohoku Electric Power et l’électricien coréen KHNP. - La maîtrise d’oeuvre est assurée par la Société Générale des Techniques Nouvelles (SGN), filiale d’AREVA. SGN assure notamment la coordination des entreprises participant au chantier de construction de l’usine Georges Besse II.
- ETC, bailleur du procédé de centrifugation, fournit également les centrifugeuses qui constituent les équipements de production.
- ET France, sa filiale implantée sur le site du Tricastin, est en charge de leur installation et de leur mise en service.
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La construction de l'usine
Copyright AREVA
Grâce au caractère modulaire du procédé, plusieurs cascades de centrifugeuses pourront être mises en service chaque mois de façon à atteindre la capacité nominale de l’usine à 7,5 MUTS dès 2016.
La Société d’Enrichissement du Tricastin (SET) est le maître d’ouvrage et l’exploitant de l’usine Georges Besse II. À l’horizon 2016, lors de l’exploitation complète de l’usine la SET aura un effectif de 450 collaborateurs.Une construction par étapes
Unité Sud
- Après le démarrage des travaux de génie civil de l’unité Sud en septembre 2006, AREVA a remis à ETC le 15 février 2008 le bâtiment d’assemblage des centrifugeuses (CAB) où les premières centrifugeuses ont pu être assemblées au cours de l’été 2008 puis testées avec succès sous UF6.
Les centrifugeuses et leur réseau associé de tuyauterie complexe ont été installées dans la première cascade d’enrichissement au début de l’année 2009. Une étape décisive a été franchie avec succès a la fin de l’année 2009 : les centrifugeuses de la première cascade ont tourné à vitesse nominale. - Les travaux de génie civil du bâtiment CUB accueillant notamment la salle de commande, sont eux terminés. Après de nombreux tests ayant permis aux salariés de se familiariser quotidiennement avec l’utilisation des différents équipements et tableaux de commande, ce bâtiment a été officiellement transféré en août 2010 par le maître d’œuvre, SGN à la Société d’Enrichissement du Tricastin.
- Les travaux de réalisation de l’annexe du premier module de l’unité Sud, où sont gérées toutes les entrées et sorties de matières sont terminés. Les conteneurs d’UF6 naturel sont acheminés dans les stations d’alimentation à l’aide d’un transbordeur circulant sur rail à l’intérieur des annexes.
La phase des essais en actif, où de l’UF6 est acheminé à travers le corridor entre le hall 1 et 2 est en cours et se poursuivra sur le premier module jusqu’en décembre 2010 avec l’accostage des premiers cylindres d’UF6 vers les cascades.
Unité Nord
- Au nord du site du Tricastin, La première tranche des travaux de génie civil de la seconde unité a été lancée en mars 2009. Elle est aujourd’hui entièrement terminée.
Le bâtiment d’assemblage des centrifugeuses (CAB), de la deuxième unité, a été officiellement transféré à ETC en septembre 2010. - Parallèlement au transfert du CAB, le premier hall cascade a été remis à ETC afin de préparer l’installation des centrifugeuses. Elles seront en effet assemblées dans la salle blanche puis installées dans le hall cascade à la fin du premier semestre 2011.
- Les travaux de génie civil se concentrent actuellement sur les modules deux et trois. L’unité Nord pourrait progressivement entrer en production à la fin de l’année 2011.
- Jouxtant le site de réalisation de l’unité Nord, les travaux de génie civil du bâtiment REC II, gérant notamment les entrées-sorties de la matière dans les cylindres d’UF6, ont été entièrement achevés.
La conception modulaire de l’usine permettra une transition en douceur entre l’usine Georges Besse actuelle et l’usine Georges Besse II.
Le chantier de construction de l’usine Georges Besse II durera une dizaine d’années et mobilisera en moyenne cinq cents personnes, pour chacune des deux unités.
L'exploitation de l'usine
La Société d'Enrichissement du Tricastin (SET) est le maître d'ouvrage et l'exploitant de l'usine Georges Besse II. Fin 2009, l'entreprise comptait près de 143 personnes en charge de la préparation du démarrage de l'exploitation et 27 personnes en charge de la maîtrise d'ouvrage.
Afin de préparer les équipes à l'entrée dans la phase d'exploitation de l'usine, de nombreuses sessions de formation, intégrant cours théoriques et travaux en groupes, ont été organisées depuis 2004.
À l'horizon 2016, lors de l'exploitation complète de l'usine Georges Besse II, la SET aura un effectif de 450 collaborateurs. - Après le démarrage des travaux de génie civil de l’unité Sud en septembre 2006, AREVA a remis à ETC le 15 février 2008 le bâtiment d’assemblage des centrifugeuses (CAB) où les premières centrifugeuses ont pu être assemblées au cours de l’été 2008 puis testées avec succès sous UF6.
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Le respect des valeurs d'AREVA
Le projet Georges Besse II, essentiel pour AREVA, est mené, en tous points, dans le respect des valeurs du groupe.
Dès les phases de conception de l’usine, les impacts potentiels du chantier sur l’environnement ont été recensés et étudiés et des solutions ont été proposées pour limiter au maximum ces nuisances.
Le respect de l'environnement local
Les impacts potentiels du chantier sur l’environnement ont été recensés et étudiés dès les phases de conception de l’usine.
- La conception modulaire de l’usine et sa construction étalée sur 10 ans permettent d’avoir un chantier d’ampleur moyenne limitant les nuisances pour les riverains et les impacts sur l’environnement.
- Georges Besse II, deux fois moins haute que l’usine actuelle et sans nuisances sonores, s’intégrera facilement dans le paysage et l’environnement.
- Georges Besse 2 consommera 50 fois moins d’électricité et le refroidissement ne nécessitera aucun prélèvement d’eau dans le Rhône.
L’usine s’inscrit pleinement au cœur de la démarche de progrès continu et de développement durable d’AREVA.
- Les caractéristiques du procédés de centrifugation - faibles quantités de matières et fonctionnement sous vide - rendront l’usine encore plus performante en matière de sûreté.
- L’ensemble des risques y compris ceux inhérents aux séismes, inondations, chutes d’avions, incendies et explosions ont été pris en compte, conformément aux prescriptions techniques de l’ASN.
L'information auprès des populations
Le projet a été lancé sous le signe de la concertation et du dialogue et a fait l’objet de nombreuses présentation à la population. L’usine Georges Besse II et l’organisation de son chantier ont fait l’objet de nombreuses présentations à la population, au cours :
- du débat public (2004). Huit réunions publiques se sont ainsi déroulées dans la Drôme, le Gard, le Vaucluse et l’Ardèche, sous l’autorité d’une commission indépendante, la Commission de Pilotage du Débat Public (CPDP),
- des 3 enquêtes publiques (2006 - 2008/2009),
- des réunions de la commission locale d’information du Tricastin (CLIGEET).
Un chantier intégré dans son territoire
L’usine Georges Besse II s’inscrit dans la continuité de l’usine d’EURODIF et mise sur la synergie avec les autres activités installées sur le site. En effet, l'implantation de Georges Besse II au Tricastin pérennise l’activité économique du site et l’intégration réussie d’une activité présente localement depuis plus de 40 ans.
Dans le cadre des marchés qui ont déjà été attribués, les entreprises locales et régionales ont remporté plus de 60 % des contrats portant sur la construction de la première unité de l'usine.
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Historique
Les étapes clés
2003
- Novembre : Signature d’un accord industriel entre AREVA et URENCO (soumis pour entrer en application à deux conditions suspensives
2004
- 1er septembre - 22 Octobre : Démarrage de la construction de l’unité Sud
2005
- Février : Suite au débat public, AREVA opte pour la poursuite du projet Georges Besse II
2006
- Janvier : Démarrage de la construction de l’unité Sud
- Mars : Obtention du permis de construire.
- 3 juillet 2006 : Entrée en vigueur de l’accord industriel du 24 novembre 2003, AREVA devient actionnaire d’ETC à hauteur de 50 %
- 12 Juin - 21 Juillet : Enquêtes Publiques relatives au projet Georges Besse II.
- Juillet 2006 : Ratification de l’accord de Cardiff.
- Septembre : Début des travaux de génie civil de l’unité Sud
2007
- Avril : Obtention du décret d’autorisation de création de l’INB Georges Besse II.
- Fin de réalisation des travaux de génie civil de la première tranche de l’unité Sud (CAB, CUB et premier module).
2008
- Février : Remise du bâtiment CAB à ETC
- Juin : GDF Suez entre au capital de la holding de la Société d’Enrichissement du Tricastin (SET)
- Décembre : Démarrage de l'enquête publique relative à la modification du décret d’autorisation de création de l’INB Georges Besse II.
2009
- Mars : Début des travaux de génie civil de l’unité Nord. Début d’installation des centrifugeuses dans le 1er module de l’unité Sud.
- Mars : Les compagnies japonaises Kansai et Sojitz entrent au capital de la holding de la Société d’Enrichissement du Tricastin (SET).
- Mai : Fin d’installation de la première cascade de l’unité Sud
- Juin : L'électricien sud-coréen Korea Hydro & Nuclear Power Co. Ltd (KHNP) entre à hauteur de 2,5 % au capital de la holding de la Société d’Enrichissement du Tricastin (SET).
- Novembre : Mise en rotation de la première cascade de l’unité Sud
2010
- Mise en actif de l'unité Sud
- Novembre : Les électriciens japonais Kyushu Electric Power et Tohoku Electric Power entrent à hauteur de 1% chacun au capital de la holding de la SET.
2011
- Mise en rotation de la première cascade de l’unité Nord
2012
- Mise en actif de l'unité Nord
2016
- Capacité nominale de production de l’usine Georges Besse II ( 7,5 MUTS)

EPR™ : à la découverte du réacteur avancé
"Projet EDF Flamanville 3 : Tête de Série EPR™"
Visite virtuelle en 3D du site Chalon Saint-Marcel
Visite de l'usine de Chalon Saint-Marcel
Plaquette de présentation des activités combustible [ANG]
Plaquette de présentation "Georges Besse II"
Rapport de sûreté nucléaire et radioprotection 2010 du site du Tricastin
De la diffusion gazeuse à la centrifugation
L’enrichissement au cœur de la chaîne du combustible
