Une substance naturelle visqueuse appelée rouille verte, serait excellente pour capter les déchets radioactifs en les empêchant de se propager dans l'environnement, indique une nouvelle recherche. Les résultats, publiés dans la revue Geochimica et Cosmochimica Acta, pourraient enrichir la conception de systèmes de stockage pour les déchets radioactifs, qui ont besoin de rester intacts pendant des centaines de milliers d'années.

L'étude était en partie financée par les projets ACTINET-6 et FUNMIG. Elle a reçu  respectivement 6,4 millions d'euros et 8 millions d'euros au titre du sixième programme-cadre Euratom.

Une variété de substances radioactives

Le combustible nucléaire dépensé contient une variété de substances radioactives, dont nombreuses restent dangereuses pendant des millénaires. Actuellement, ces déchets sont éliminés lors de l'enfouissement profondément sous terre. En Scandinavie, par exemple, les déchets radioactifs sont enfermés dans des boîtes en cuivre et de fonte placées à 500 mètres sous la surface de la Terre. L'environnement peut être protégé des déchets en les entourant de bentonite, une sorte d'argile qui gonfle lorsqu'elle entre en contact avec les eaux souterraines.

Une substance particulièrement inquiétante, pour ceux qui conçoivent ces dépôts de déchets, est le neptunium. Bien qu'il représente à peine 0,05% des combustibles nucléaires dépensés, sa très longue demi-vie signifie qu’il demeure dangereux très longtemps et pourrait représenter une menace pour la santé humaine s'il se propageait dans l'environnement même 5 millions d'années après son dépôt.

La rouille verte est capable de bloquer et de conserver le neptunium

Dans cette étude, les chercheurs se sont penchés sur la capacité de la rouille verte à freiner le neptunium à sa source. La rouille verte, une sorte d'argile, se compose de fer partiellement rouillé: n'ayant pas été totalement rouillé, on constate un déficit d'électron qui le fait réagir très vite aux autres polluants. Cette «sorte de substance visqueuse verte» (que les chercheurs ont appelé rouille verte) apparaît naturellement dans l'eau pauvre en oxygène. Étant tellement réactive, elle se transforme rapidement en rouille rouge ordinaire, au contact de l'oxygène. La rouille verte est très facile à fabriquer, étant donné qu'elle se forme lorsque du sulfate de fer et de l'hydroxyde de sodium sont ajoutés à l'eau.

Selon les chercheurs, les tests montrent que la rouille verte est capable de bloquer rapidement et de conserver le neptunium. L'équipe espère que ses résultats seront appliqués à la conception des systèmes de stockage radioactifs.

La nature réactive de la rouille verte : un puissant dépolluant

«Notre étude montre que même le blocage le plus sûr des déchets radioactifs pourrait être plus sécurisé si les boîtes de déchets radioactifs sont enterrées dans des sites où se formera de la rouille verte», commentait le Dr Bo Christiansen.

Dans l'optique future, les chercheurs font remarquer: «Le processus exact de la réaction d'incorporation et le comportement à long terme du neptunium immobilisé ne sont, toutefois, pas encore clarifiés et devraient être plus recherchés dans le détail».  Pendant de nombreuses années, la rouille verte a été considérée comme un problème, et les chercheurs ont dépensé une bonne part d'énergie pour comprendre comment bloquer sa formation dans le béton armé. Toutefois, de récentes études ont montré que sa nature réactive fait d'elle un outil puissant dans le «nettoyage» de nombreuses formes de pollution.

Résultat surprenant de l’étude : la nature peut se nettoyer elle-même

«Le neptunium est un problème relativement exotique. Peu de personnes ont besoin de sauvegarder un dépôt de déchets radioactifs. Mais la rouille verte semble être efficace contre presque toute sorte de pollution», affirmait le Dr Christiansen. «Il y a quelque temps, nous avons montré comment la rouille verte peut réagir avec le chrome carcinogène et le convertir en chrome. Non seulement le chrome est non-toxique, mais il est également un des oligo-éléments dont a besoin le corps humain».

Toutefois, le Dr Christiansen met en garde car la rouille verte ne représente pas une solution miracle contre la pollution. «La rouille verte n'est pas une solution miracle pour ‘nettoyer’ la pollution», affirme-t-il. «Mais nos expériences ont montré le résultat surprenant que la nature peut se ‘nettoyer’ elle-même. Même lorsque la pollution est accompagnée d'une substance aussi nuisible que le neptunium.»