Un dispositif à petite échelle, vu ici, a été utilisé en laboratoire pour démontrer l’efficacité du nouveau système à ondes de choc pour éliminer les contaminants radioactifs de l’eau de refroidissement des centrales nucléaires
Une nouvelle technique mise au point par les chercheurs du MIT utilise des ondes de choc pour éliminer les contaminants radioactifs des eaux usées des réacteurs nucléaires. Baptisé « Electrodialyse de choc », le processus de nettoyage permet de séparer les déchets du système de refroidissement de la centrale pour les éliminer, tandis que l’eau peut être recyclée au lieu d’être remplacée.
Lorsque nous pensons à l’élimination des déchets nucléaires, nous avons tendance à penser aux gros articles comme le combustible nucléaire usé ou les composants irradiés des réacteurs déclassés. Mais il y a aussi les déchets quotidiens qui sont le résultat de contaminants mineurs qui se retrouvent dans le système d’eau qui refroidit le réacteur et transforme sa chaleur en énergie utilisable.
Le problème est de savoir comment éliminer ces contaminants de façon sécuritaire et économique sans nuire au fonctionnement du réacteur ou sans avoir à effectuer des opérations coûteuses de remplacement de l’eau.
Pour y parvenir, l’équipe du MIT a travaillé sur l’électrodialyse de choc. Inventé à l’origine pour éliminer le sel de l’eau de mer, ce procédé utilise une onde de choc de déionisation dans un tube d’eau pour pousser les ions chargés électriquement dans un matériau poreux chargé qui sert de revêtement au tube. Le résultat est que, si les ions sont constitués de l’élément souhaité pour l’élimination, ils peuvent être sélectivement filtrés hors du flux d’eau de refroidissement, ce qui peut représenter 10 millions de mètres cubes d’eau par an pour un grand réacteur.
Le diagramme illustre le processus, dans lequel l’eau contaminée entre par la gauche et est soumise à une onde de choc ionique (représentée par des lignes mauves en pointillés) qui concentre les radionucléides de césium et de cobalt sur un côté (zone plus foncée en haut) de l’eau purifiée (zone plus claire en bas)
Jusqu’à présent, la technique a été utilisée pour éliminer 99,5 % du cobalt et du césium radioactifs des eaux usées simulées qui contiennent également de l’acide borique et du lithium, qui sont laissés sur place. Cela signifie que jusqu’à deux tiers de l’eau peuvent être recyclés. Le procédé est évolutif et le MIT indique qu’il peut être utilisé non seulement pour nettoyer les systèmes de refroidissement des réacteurs, mais aussi pour des applications à grande échelle comme l’élimination du plomb dans l’eau potable.
En plus des opérations de nettoyage de routine, le MIT indique que la technique peut être utilisée pour traiter l’eau contaminée dans des situations de catastrophe comme celle de la centrale électrique paralysée de Fukushima au Japon.
L’article de recherche, qui a été rédigé par le professeur de génie chimique du MIT Martin Bazant, les étudiants diplômés Mohammad Alkhadra Huanhuan Tian et les post-doctorants Kameron Conforti et Tao Gao, est publié dans Environmental Science and Technology.
https://news.mit.edu/2019/remove-contaminants-nuclear-plant-wastewater-1219
