Finlande: modélisation de la chimie des eaux souterraines dans le sous-sol d’un dépôt profond

En 2025, la société de gestion des déchets Posiva mettra en service le dépôt profond destiné aux assemblages combustibles usés qui se trouve sur la presqu’île d’Olkiluoto, dans le sud-ouest de la Finlande. Celui-ci sera construit dans du granite et permettra de confiner les déchets en profondeur dans le sol. Contrairement à l’argile à Opalinus, la roche d’accueil qui sera utilisée en Suisse et qui est très imperméable, le granite présente des failles à travers lesquelles l’eau ruisselle. Afin que l’eau ne soit en contact avec les déchets, Posiva enfermera ces derniers dans des conteneurs en cuivre destinés au stockage final, très résistants à la corrosion.

Posiva a besoin de savoir de quelle manière la chimie des eaux souterraines se développe aux alentours du dépôt profond, et depuis 40 ans, elle établit à cet effet des modélisations de la roche et des eaux souterraines. En mars 2022, elle a lancé le projet «Reactive migration model for hydrogeochemistry» (modèle de migration réactif pour l’hydrogéochimie), qui rendra possible une modélisation encore plus précise. D’après Posiva, dès l’année prochaine, des calculs de l’évolution de la chimie des eaux souterraines – en tant qu’effet des changements géologiques et climatiques – pourraient être effectués sur une période jusqu’à un million d’année.

Des supercalculateurs seront nécessaires pour les modélisations
«Notre objectif est d’étudier les interactions entre l’eau et la roche, ainsi que les réactions microbiologiques qui se produisent dans la roche d’accueil jusque loin dans le futur. La combinaison des réactions de la roche, de l’eau ainsi que des microbes qui se produisent dans le sous-sol est complexe», a déclaré la chimiste Tiina Lamminmäki, de chez Posiva. En raison de l’étendue de la période modélisée et de la superficie colossale de la zone, d’environ 70 m³, nous avons besoin d’une puissance de calcul élevée et, donc, d’un supercalculateur. Posiva n’a toutefois pas encore décidé lequel elle utilisera.

«D’après ce que nous savons, il s’agit de la modélisation la plus complète de la chimie des eaux souterraines jamais réalisée», a déclaré Lasse Koskinen, experte chez Posiva. Selon elle, ce projet permettra «de mieux comprendre la chimie des eaux souterraines dans le sous-sol du dépôt final». «Il renforcera le savoir-faire de Posiva dans le domaine de la recherche et de la conception du stockage final des assemblages combustibles usés», estiment les expertes. D’après Posiva, les connaissances acquises permettront notamment d’optimiser les barrières de sécurité techniques du dépôt profond et de trouver le juste équilibre entre sécurité à long terme et durabilité économique.