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Les argiles mobilisent la communauté scientifique

Le colloque EUROCLAY s’est déroulé à Paris du 1er au 5 juillet 2019. Il a rassemblé la communauté scientifique internationale autour des argiles (« clay » en anglais), soit plus de six cents chercheurs et étudiants, venus d’une cinquantaine de pays et de tous les continents. Impliquée dans l’organisation du colloque, l’Andra a proposé une visite de son Laboratoire souterrain en Meuse/Haute-Marne. L’occasion de revenir sur la recherche sur les argiles à l’Agence.

EUROCLAY 2019.

Tous les spécialistes de la grande famille des argiles s’étaient donné rendez-vous début juillet à Paris pour le colloque EUROCLAY, organisé tous les quatre ans par un regroupement d’associations scientifiques. Car les argiles, présentes dans le monde entier, n’ont pas fini de livrer leurs secrets. Propriétés physico-chimiques, processus géologiques qui les forment et les déforment, exploitation dans les domaines de la santé, de la construction, de la protection de l’environnement… parmi les nombreux sujets abordés, plusieurs intéressent directement l’Andra. En effet, c’est dans le Callovo-Oxfordien, une formation argileuse dotée de propriétés remarquables pour le confinement des éléments radioactifs, que le centre industriel de stockage géologique pour les déchets radioactifs les plus dangereux, le projet Cigéo, devrait être construit. Et les argiles sont également utilisées ou étudiées par l’Andra pour concevoir les couvertures des centres de surface ou les scellements de Cigéo.


« L’Andra est une institution largement reconnue dans le monde entier, qui apporte une visibilité internationale à notre colloque, se félicite Maguy Jaber, présidente du comité d’organisation EUROCLAY 2019 et professeur au laboratoire d’archéologie moléculaire et structurale de l’Université Pierre et Marie Curie, à Paris. La visite du 3 juillet au Laboratoire souterrain de l’Andra en Meuse/Haute-Marne a d’ailleurs beaucoup intéressé les chercheurs étrangers. »

 

Un lieu d’expérimentation unique : le Laboratoire de Meuse/Haute-Marne

Étude d'une alvéole test de stockage, creusée dans l'argile, au sein du Laboratoire souterrain.

« Malgré les huit heures de voyage aller-retour, nous affichions complet, relate Nicolas Michau, ingénieur à la direction de la Recherche et Développement de l’Andra, spécialiste des argiles et membre du comité d’organisation d’EUROCLAY. Les 35 participants ont été très impressionnés par l’échelle du Laboratoire souterrain et l’ampleur du travail accompli. Ici, les scientifiques travaillent au cœur de la formation géologique argileuse, le Callovo-Oxfordien, et non en surface sur échantillons issus de forages. Les expérimentations sur le comportement de la formation géologique peuvent être menées sur plusieurs années, certaines sont même installées depuis dix ans, ce qui est impossible à réaliser en laboratoire au jour ».

L’apport de l’Andra à la communauté passe également par la diffusion élargie des résultats issus de ses collaborations avec la communauté scientifique. Ainsi, la base de données « Thermochimie » (disponible sur https://www.thermochimie-tdb.com/) intègre les caractéristiques thermodynamiques de nombreuses argiles d’intérêts pour l’Andra mais également pour les scientifiques.

 

Faire avancer la science des argiles

Étude de carottes d'argile dans la carothèque de l'Andra.

Depuis plus de 25 ans, l’Andra travaille sur les argiles en collaboration étroite avec la communauté scientifique, en particulier dans le cadre de partenariats ou de grands programmes de recherche nationaux, européens ou internationaux. De très nombreux domaines scientifiques et technologiques sont concernés : géo-mécanique, géochimie, hydraulique…

Forts d’un socle de connaissances déjà très important, les recherches continuent sur la roche afin de décrire avec plus de précision comment elle va réagir au stockage, notamment pour optimiser sa conception ou mieux quantifier les marges de sûreté.

Autre élément argileux clé du stockage géologique, la roche excavée lors du creusement des galeries de Cigéo qui sera réutilisée pour les remblais des galeries et les scellements du stockage. Mais, on pense aussi à des utilisations autres : elle a également été testée dans la fabrication d’éléments tubulaires à intégrer dans les voussoirs en béton qui tapissent des galeries, afin de leur donner une certaine souplesse. À plus long terme, on étudie aussi la possibilité de s’en servir pour fabriquer des géopolymères qui pourraient remplacer certains composants en acier de Cigéo.

Mais les argiles se cachent aussi dans certains déchets… : « À l’horizon de plusieurs dizaines à centaines de milliers d’années, la dégradation des déchets vitrifiés conduit à la formation d’argiles. La description fine des réactions chimiques qui conduisent du verre à l’argile permet de consolider les modèles de dégradation du verre, mais aussi le fait que les argiles formées ont des capacités de rétention d’éléments radioactifs contenus dans le verre initial », poursuit Nicolas Michau.

« Les scientifiques s’intéressent de plus en plus aux problématiques environnementales liées à l’argile, résume Maguy Jaber. L’Andra montre des applications concrètes sur des sujets d’actualité. »

Moment de veille et d’échanges, la conférence EUROCLAY a été pour l’Andra l’occasion de présenter ses travaux, d’en discuter et de contribuer ainsi aux progrès de la communauté scientifique.

 

 

 

Aller plus loin

Mieux comprendre la spécificité des argiles : https://www.andra.fr/les-dechets-radioactifs/la-science-au-service-des-dechets-radioactifs/largile

La science au service du stockage géologique des déchets radioactifs en une vidéo de 4’20 : https://www.andra.fr/les-sciences-au-service-du-stockage-geologique-profond

Le site du colloque EUROCLAY : https://euroclay2019.sciencesconf.org/

 

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