Géopolitique de l’uranium et retraitement

Le laisser-aller politique des dernières décennies a durablement marqué la filière nucléaire, alors que son expertise reconnue internationalement, de l’amont à l’aval du cycle, était une fierté française. Durant plus de trente années, la résilience de ses acteurs a permis de maintenir les compétences et la créativité, autant d’atouts pour répondre avec pertinence aux objectifs actuels de préservation du climat. En effet, le revirement opéré au début des années 2020 reconnait que cette énergie sera incontournable pour la stratégie énergétique à venir : électrification de l’industrie et des usages domestiques.

Les raisons qui ont transformé le nucléaire en El Dorado de la transition énergétique sont connues : faibles émissions de CO2, stabilité et prévisibilité de la production, souveraineté nationale, réseau électrique ne demandant que des investissements limités, prévisibilité des coûts d’exploitation des centrales liés à la faible part du prix du combustible qui limite les risques de grand écart des prix de l’énergie délivrée.

La question se résume aujourd’hui à : son approvisionnement est-il garanti et pour combien de temps ?

Pour les décennies à venir, la notion de combustible nucléaire renvoie à l’uranium et à ses dérivés. Toutefois, deux autres systèmes doivent être mentionnés car objets de recherches susceptibles de bouleverser la donne à long terme : le cycle du thorium, non fissile mais fertile via l’uranium 233, qui intéresse l’Inde, la Chine et les Etats Unis, et le deutérium/tritium indispensable à la fusion thermonucléaire attendue dans des machines telles que les tokomaks, les stellarators ou à confinement inertiel.

Il faut noter que l’uranium est un matériau aussi utilisé pour les usages de défense (têtes, propulsion ou munitions à uranium appauvri) qui ne seront pas abordés.

L’extraction du minerai est essentiellement localisée au Kazakhstan (39% de la production mondiale), au Canada (24%), en Namibie (12%), en Ouzbékistan (7%) et en Australie (6%). Cet éclatement géographique a longtemps été considéré comme un atout de disponibilité allant de pair avec une large diversité politique. Mais désormais, les réorientations locales privilégient le tandem Russie/Chine, au détriment des autres utilisateurs. Sans surprise, le Kazakhstan et l’Ouzbékistan sont dans l’orbite russe, le Canada se tourne vers l’Asie, la Namibie et l’Australie restent neutres pour l’instant.

En 2025, l’AIEA estimait que les quantités de minerai récupérables à un coût acceptable étaient de 7,9 millions de tonnes, correspondant à plus d’un siècle de fonctionnement des centrales pour une trajectoire de statut quo d’exploitation et de mise en service des projets annoncés.

Ce combustible est disponible sous différentes formes :

• naturelle (99,3% U238 + 0,7% U235),
• concentrée (Yellowcake ou U3O8),
• convertie (en UO2),
• appauvrie (l’U238 est non fissile mais peut produire du Pu 239 dans les surrégénérateurs),
• enrichie (de 3 à 5% d’U235) et directement utilisable dans les assemblages après traitement par les industriels du secteur : Rosatom (40% du marché), Urenco (33%), CNNC (15%) et Orano (12%).

La consommation mondiale d’uranium s’établit actuellement à 67000 tonnes/an, juste compatible avec les capacités actuelles d’extraction mais notoirement insuffisantes à l’avenir si la progression du nucléaire se confirme. La WNA (World Nuclear Association) prévoit des besoins de 83000 tonnes/an en 2030 et jusqu’à 140000 tonnes/an en 2040 si la Chine accélère son programme de construction.

Les difficultés traversées par le nucléaire ont eu de lourdes conséquences sur l’industrie de l’uranium. L’extraction minière, pour se préserver d’un ralentissement du secteur, a réduit ses ambitions et connait aujourd’hui un sous-investissement chronique. Du fait de constantes d’adaptation particulièrement longues, la progression annoncée du nucléaire ne s’y retrouve pas encore.

La conséquence immédiate de cette tendance est une croissance globale des coûts du minerai, toutefois sujets à des fluctuations importantes. Après s’être établi aux environs de 35 USD/livre jusqu’en 2020 suite à la catastrophe de Fukushima, ils oscillent aujourd’hui autour de 85 USD avec des pics qui ont fait dépasser les 100 USD au marché spot début 2024. Les contrats à long terme, qui reflètent la tendance générale, s’établissent autour de 85 USD/livre.

La notion d’approvisionnement en combustible ne peut être dissociée de celle du retraitement, pourtant d’un tout autre ordre. Alors que le premier est une question de contrats, le choix de l’aval du cycle est fortement engageant pour un pays car il implique des défis sans commune mesure sur les plans technologiques, économiques et d’acceptation des citoyens. Néanmoins, des compétences poussées en matière d’organisation, de sûreté, de stockage et de gestion des déchets sont indispensables aux deux options.

Le cycle ouvert, plus simple à mettre en œuvre, consiste à considérer le combustible usé comme un déchet, à l’entreposer et puis à le stocker à terme dans des installations souterraines profondes.

Le cycle fermé vise à valoriser le contenu des combustibles usés avec trois objectifs :

• Economie de la ressource et indépendance énergétique. Jusqu’à 96% du contenu radioactif des déchets est valorisable pour produire des combustibles neufs, comme le MOX (mélange d’oxydes de plutonium et d’uranium),
• Facilitation de la gestion des déchets ultimes dont le volume peut être notablement réduit,
• Diminution de la toxicité des déchets, jusqu’à un facteur 10 pour le recyclage du plutonium.

Au niveau mondial, les deux options cohabitent. Le cycle fermé a été choisi par la France, le Japon, l’Inde et la Chine, à des stades de réalisation différents. Le cycle ouvert est privilégié par les USA et la Suède, alors que l’usine de retraitement du Royaume-Uni est en démantèlement partiel.

La situation favorablement évolutive du nucléaire devrait amener à la multiplication des installations, certaines faisant appel à des technologies novatrices. Les combustibles du futur devront pouvoir répondre en qualité et en quantité à la croissance des besoins portée par la construction de nouvelles centrales, la prolongation des durées d’exploitation, le développement des SMR, AMR et MMR, eux-mêmes répondant à de nouveaux usages :  chauffage, désalinisation, production d’hydrogène, usages industriels dédiés, IA.

Le calendrier de l’évolution mondiale du nucléaire, s’il est relativement prévisible à l’échéance 2050, reste incertain à l’horizon 2100, que ce soit en matière d’emploi, de technologies et de quantités, un obstacle majeur pour les investisseurs et les financiers.

Il est raisonnable d’anticiper une croissance forte des besoins en combustibles, même en se basant sur les seuls projets chinois. Plusieurs pistes pour y répondre sont déjà connues : recherches de nouveaux gisements, techniques d’extraction plus efficaces, retraitement des combustibles usés, développement des surgénérateurs et de réacteurs de 4^ème génération.

A long terme, d’autres techniques plus avant-gardistes pourraient apparaitre, comme l’extraction de l’uranium de l’eau de mer. On ne peut non plus exclure l’apparition de réacteurs à fusion électrogènes qui diversifieraient la donne.

Si on additionne ces possibilités, quelle que soit la probabilité de réalisation de chacune, on arrive à une sécurité d’approvisionnement du nucléaire « traditionnel » de plus de 5000 ans, à comparer au retour d’autant en arrière, époque où les technologies les plus avancées étaient la roue et le travail du bronze.

En résumé, la disponibilité minière connue de l’uranium est plutôt rassurante, mais mérite une attention constante. L’essor du nucléaire chinois pourrait siphonner l’offre, d’autant que ce pays anticipe ses besoins par une offensive d’acquisition tous azimuts, pénalisante pour les pays occidentaux. Cette tension devrait logiquement amener à une augmentation des coûts du combustible, mais sans impact majeur sur le prix des services du fait de leur faible part dans l’exploitation des centrales. Une sécurisation maximale milite sans équivoque pour le retraitement et les réacteurs de 4^ème génération.

Les constantes de temps des industries de l’énergie sont longues, et il convient d’anticiper en permanence. L’Europe en fait-elle assez pour être aux rendez-vous ?

Communication faite dans le cadre du séminaire « Géopolitique de l’uranium et retraitement » du Comité Energie, Mobilités et Innovations de l’ADAPes, qui s’est tenu le 11 juin 2026 dans les locaux de l’association.

*ancien adjoint à la direction des affaires internationales au CEA