Contexte
Dans le cadre du projet Cigeo porté par l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra), une installation de stockage géologique profond est en cours de développement pour accueillir les déchets de haute activité (HA) et de moyenne activité à vie longue (MA-VL). Ce stockage sera implanté dans une couche d’argilite du Callovo-Oxfordien (Cox), à 500 mètres de profondeur, étudiée depuis 1999 au sein du laboratoire souterrain de Meuse/Haute-Marne. Le concept retenu pour les déchets HA repose sur l’insertion d’un chemisage en acier carbone (CS) dans des micro-tunnels creusés dans la roche, destiné à accueillir les conteneurs de déchets vitrifiés. Ce chemisage sera en contact avec différents environnements évolutifs, notamment la roche hôte et un matériau de remplissage annulaire (MREA) injecté pour limiter la corrosion. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude est d’évaluer la corrosion de l’acier carbone et le développement microbien dans des conditions représentatives du stockage, ainsi que leurs interactions potentielles, en particulier le phénomène de corrosion influencée par les microorganismes (MIC).
Moyens
Pour répondre à ces objectifs, une approche expérimentale multi-échelle a été mise en œuvre, s’appuyant sur trois grands axes méthodologiques. En premier lieu, des microorganismes habituellement incriminés dans les phénomènes de MIC ont été sélectionnés et collectés, d’une part à partir de collections internationales de souches bactériennes, et d’autre part par enrichissement à partir d’échantillons prélevés directement au sein du laboratoire souterrain, afin de disposer de flores microbiennes adaptées à cet environnement spécifique. En second lieu, des expérimentations long terme ont été conduites en conditions anaérobies et en milieux représentatifs du stockage, en faisant varier la température (30, 50 et 80 °C), la formulation du MREA et la présence ou non de microorganismes. Enfin, un suivi rigoureux des conditions expérimentales a été assuré par le contrôle de paramètres clés tels que la température, l’oxygène dissous, le potentiel de corrosion et le potentiel redox, ainsi que par l’ajout contrôlé de nutriments et de microorganismes. La caractérisation de la corrosion a été réalisée à l’aide de coupons et de capteurs de corrosion en temps réel, complétée par des analyses microbiologiques approfondies incluant des approches culturales et des caractérisations moléculaires.