Un projet financé par l'UE vise à réduire les déchets radioactifs et à récupérer simultanément des ressources précieuses.
En plus de développer les énergies renouvelables, les pays du monde entier, y compris les États membres de l'Union européenne, ont mis en place des programmes de développement des énergies renouvelables. certains en Europe, Les pays en développement se tournent de plus en plus vers l'énergie nucléaire, qu'ils considèrent comme une solution à faible taux d'émission. Cependant, l'élimination des déchets radioactifs reste une question controversée. En Allemagne, par exemple, il est difficile de trouver un site approprié pour le stockage à long terme des déchets radioactifs. pourrait prendre des décennies. A nouveau projet de l'UE, La Commission européenne, quant à elle, explore une approche différente : l'extraction de matières premières précieuses à partir des déchets nucléaires.
Le projet “MaLaR - Novel 2D-3D Materials for Lanthanide Recovery from Nuclear Waste” a reçu un financement de 2,3 millions d'euros pour les trois prochaines années. Dirigé par le professeur Kristina Kvashnina du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), le projet implique également des instituts de recherche en France, en Suède et en Roumanie.
Le projet se concentre sur la récupération des lanthanides, un groupe d'éléments chimiques qui comprend la plupart des éléments terrestres rares. Ces matériaux sont essentiels pour des applications telles que l'électromobilité, l'énergie éolienne, l'électronique grand public, les agents de contraste et la catalyse. La production de terres rares étant largement concentrée en Chine, l'UE vise à réduire sa dépendance à l'égard des importations, le recyclage étant une stratégie clé.
Mise au point d'un procédé de séparation plus écologique et plus efficace pour les terres rares
Pour récupérer ces matériaux à partir des déchets nucléaires, ceux-ci doivent d'abord être décomposés en leurs composants. Kvashnina explique que ce processus n'est pas seulement compliqué par les risques de sécurité habituels liés à la manipulation d'éléments radioactifs, mais aussi par les fortes similitudes chimiques entre les éléments de terres rares. Les méthodes actuelles de séparation du cérium, du lanthane, du néodyme et d'autres éléments similaires consomment beaucoup d'énergie et de produits chimiques et produisent souvent des déchets supplémentaires. Le projet MaLaR vise à créer une méthode de séparation des terres rares plus écologique et plus efficace, applicable aux déchets nucléaires et industriels.
Les chercheurs utiliseront la sorption, un processus par lequel des éléments radioactifs spécifiques présents dans les déchets nucléaires liquides se fixent sur un matériau sorbant solide, ce qui permet de les isoler d'autres substances. Les oxydes de graphène, qui sont des matériaux poreux à base de carbone, seront utilisés comme “capteurs d'éléments”. Des études ont montré que les oxydes de graphène pourraient être nettement plus performants que les sorbants industriels actuels pour les radionucléides. Mme Kvashnina et son équipe prévoient d'optimiser la structure électronique des oxydes de graphène afin de libérer tout leur potentiel.
L'objectif de MaLaR est de développer des solutions technologiques prêtes à être commercialisées qui permettent non seulement de récupérer des matières premières précieuses à partir des déchets, mais aussi d'améliorer la sécurité de l'élimination des déchets radioactifs. Les méthodes de séparation innovantes pourraient permettre d'isoler des isotopes ayant des demi-vies différentes, ce qui rendrait le stockage à long terme plus sûr.
Plus d'informations sur l'innovation: Des chercheurs du monde entier explorent également de nouvelles méthodes plus écologiques pour l'extraction et la séparation des éléments de terres rares, notamment en utilisant microbes ou les courants électriques.
Photo : Ivan Samkov via Canva
