Un depósito geológico profundo es una forma de almacenar desechos peligrosos o radiactivos dentro de un entorno geológico estable (normalmente entre 200 y 1000 m de profundidad). [1] Implica una combinación de forma de residuos, paquete de residuos, sellos diseñados y geología que es adecuada para proporcionar un alto nivel de aislamiento y contención a largo plazo sin mantenimiento futuro. Esto evitará cualquier peligro radiactivo. [ cita necesaria ] Varios depósitos de desechos de mercurio , cianuro y arsénico están funcionando en todo el mundo, incluidos Canadá ( Giant Mine ) y Alemania ( minas de potasa en Herfa-Neurode y Zielitz ) [2] y se están construyendo varios sitios de almacenamiento de desechos radiactivos con siendo el Onkalo en Finlandia el más avanzado. [3]
Los residuos altamente tóxicos que no pueden reciclarse deben almacenarse de forma aislada para evitar la contaminación del aire, el suelo y las aguas subterráneas. El depósito geológico profundo es un tipo de almacenamiento a largo plazo que aísla los desechos en estructuras geológicas que se espera que sean estables durante millones de años, con una serie de barreras naturales y diseñadas. Las barreras naturales incluyen capas de roca impermeables al agua (por ejemplo, arcilla) y a los gases (por ejemplo, sal) encima y alrededor del almacenamiento subterráneo. [2] Las barreras artificiales incluyen arcilla bentonita y cemento. [1] [4]
El Panel Internacional sobre Materiales Fisibles ha dicho:
Está ampliamente aceptado que el combustible nuclear gastado, el reprocesamiento de alto nivel y los desechos de plutonio requieren un almacenamiento bien diseñado durante períodos que oscilan entre decenas de miles y un millón de años, para minimizar las liberaciones al medio ambiente de la radiactividad contenida. También se requieren salvaguardias para garantizar que ni el plutonio ni el uranio altamente enriquecido se desvíen para uso armamentístico. Existe un acuerdo general en que colocar el combustible nuclear gastado en depósitos a cientos de metros bajo la superficie sería más seguro que el almacenamiento indefinido de combustible gastado en la superficie. [5]
Los elementos comunes de los depósitos incluyen los desechos radiactivos, los contenedores que los contienen, otras barreras o sellos diseñados alrededor de los contenedores, los túneles que albergan los contenedores y la composición geológica del área circundante. [6]
Un espacio de almacenamiento a cientos de metros bajo tierra debe resistir los efectos de una o más glaciaciones futuras con gruesas capas de hielo apoyadas sobre la roca. [7] [8] La presencia de capas de hielo afecta la presión hidrostática a la profundidad del depósito, el flujo y la química del agua subterránea y el potencial de terremotos. Esto lo están teniendo en cuenta las organizaciones que preparan depósitos de residuos a largo plazo en Suecia, Finlandia, Canadá y algunos otros países que también tienen que evaluar los efectos de futuras glaciaciones. [9]
A pesar de que muchos expertos coinciden desde hace tiempo en que la eliminación geológica puede ser segura, tecnológicamente viable y respetuosa con el medio ambiente, una gran parte del público en general en muchos países sigue siendo escéptico debido a las campañas antinucleares . [10] Uno de los desafíos que enfrentan quienes apoyan estos esfuerzos es demostrar con confianza que un depósito contendrá desechos durante tanto tiempo que cualquier liberación que pueda tener lugar en el futuro no representará un riesgo significativo para la salud o el medio ambiente .
El reprocesamiento nuclear no elimina la necesidad de un depósito, pero reduce el volumen, el riesgo de radiación a largo plazo y la capacidad de disipación de calor a largo plazo necesarios. El reprocesamiento no elimina los desafíos políticos y comunitarios para la ubicación de los repositorios. [5]
Los depósitos de mineral de uranio natural sirven como prueba de concepto para la estabilidad de elementos radiactivos en formaciones geológicas. La mina Cigar Lake, por ejemplo, es un depósito natural de mineral de uranio altamente concentrado ubicado bajo una capa de arenisca y cuarzo a una profundidad de 450 m y tiene mil millones de años de antigüedad. No hay fugas radiactivas a la superficie. [11]
La capacidad de las barreras geológicas naturales para aislar los desechos radiactivos queda demostrada por los reactores de fisión nuclear natural de Oklo , Gabón. Durante su largo período de reacción se generaron en el yacimiento de uranio unas 5,4 toneladas de productos de fisión y 1,5 toneladas de plutonio junto con otros elementos transuránicos . Este plutonio y los demás transuránicos permanecieron inmóviles hasta el día de hoy, en un lapso de casi 2 mil millones de años. [12] Esto es bastante notable ya que el agua subterránea tenía fácil acceso a los depósitos y no estaban en una forma químicamente inerte, como el vidrio. [ cita necesaria ]
La disposición geológica profunda se ha estudiado durante varias décadas, incluidas pruebas de laboratorio, perforaciones exploratorias y la construcción y operación de laboratorios de investigación subterráneos donde se realizan pruebas in situ a gran escala. [13] Las principales instalaciones de pruebas subterráneas se enumeran a continuación.
El proceso de selección de repositorios finales profundos apropiados está actualmente en marcha en varios países y se espera que el primero entre en funcionamiento algún tiempo después de 2010. [32]
Hubo una propuesta para un depósito internacional de desechos de alta actividad en Australia [33] y Rusia . [34] Sin embargo, desde que se planteó la propuesta de un depósito global en Australia (que nunca ha producido energía nuclear y tiene un reactor de investigación), las objeciones políticas internas han sido fuertes y sostenidas, lo que hace que una instalación de este tipo en Australia sea poco probable.
Giant Mine se ha utilizado como depósito profundo para el almacenamiento de desechos de arsénico altamente tóxicos en forma de polvo. A partir de 2020, se están realizando investigaciones para reprocesar los desechos en forma de bloque congelado que sea químicamente más estable y evite la contaminación del agua. [35]
El sitio de Onkalo en Finlandia, basado en la tecnología KBS-3 , es el más avanzado en el camino hacia su funcionamiento entre los repositorios de todo el mundo. Posiva comenzó la construcción del sitio en 2004. El gobierno finlandés otorgó a la empresa una licencia para construir la instalación de eliminación final el 12 de noviembre de 2015. A partir de junio de 2019, [actualizar]los continuos retrasos significan que Posiva ahora espera que las operaciones comiencen en 2023.
Varios depósitos, incluidas las minas de potasa de Herfa-Neurode y Zielitz, se utilizan desde hace años para almacenar residuos altamente tóxicos de mercurio , cianuro y arsénico . [2] En Alemania hay poco debate sobre los residuos tóxicos, a pesar de que, a diferencia de los residuos nucleares, no pierden toxicidad con el tiempo.
Existe un debate sobre la búsqueda de un depósito final para residuos radiactivos, acompañado de protestas, especialmente en el pueblo de Gorleben en el área de Wendland , que hasta 1990 se consideró ideal para el depósito final debido a su ubicación en un rincón remoto y económicamente deprimido. de Alemania Occidental, junto a la frontera cerrada a la antigua Alemania Oriental . Después de la reunificación, el pueblo ahora está cerca del centro del país y actualmente se utiliza para el almacenamiento temporal de desechos nucleares. La mina Asse II es una antigua mina de sal en la cordillera de Asse en Baja Sajonia / Alemania , que supuestamente se utilizó como mina de investigación desde 1965. Entre 1967 y 1978 se almacenaron residuos radiactivos . Las investigaciones indicaron que salmuera contaminada con cesio-137 radiactivo , plutonio y estroncio se estaba escapando de la mina desde 1988, pero no se informó hasta junio de 2008 [36] El depósito de desechos radiactivos de Morsleben es un depósito geológico profundo para desechos radiactivos en la mina de sal gema Bartensleben en Morsleben , en Sajonia-Anhalt / Alemania , que se utilizó de 1972 a 1998. Desde 2003, se han bombeado 480.000 m3 ( 630.000 yd3) de hormigón salino al pozo para estabilizar temporalmente los niveles superiores.
En enero de 2022 se concedió la aprobación para la construcción de una instalación de eliminación directa utilizando la tecnología KBS-3 en el emplazamiento de la central nuclear de Forsmark . [37]
El Gobierno del Reino Unido, al igual que muchos otros países y con el apoyo de asesoramiento científico, ha identificado la eliminación subterránea permanente y profunda como el medio más apropiado para eliminar residuos radiactivos de mayor actividad.
Radioactive Waste Management (RWM) [1] se estableció en 2014 para ofrecer una instalación de eliminación geológica (GDF) y es una subsidiaria de la Nuclear Decommissioning Authority (NDA) [2], que es responsable de la limpieza de los sitios nucleares históricos del Reino Unido. . En 2022, Nuclear Waste Services (NWS) se formó a partir de la fusión de RWM con Low Level Waste Repository en Cumbria.
Un GDF se entregará a través de un proceso basado en el consentimiento de la comunidad [3], trabajando en estrecha colaboración con las comunidades, generando confianza a largo plazo y garantizando que un GDF apoye los intereses y prioridades locales.
La política es enfática al exigir el consentimiento de las personas que vivirían junto a un GDF y darles influencia sobre el ritmo al que avanzan las discusiones.
Los primeros grupos de trabajo se establecieron en Copeland [4] y Allerdale [5] en Cumbria a finales de 2020 y principios de 2021. Estos grupos de trabajo han iniciado el proceso de obtención de consentimiento para albergar un GDF en sus áreas. Estos Grupos de Trabajo son un paso crítico en el proceso para encontrar una comunidad dispuesta y un sitio adecuado, factible y aceptable para un GDF. Allerdale se retiró del proceso para seleccionar un sitio de depósito de desechos profundo en 2023. El NWS explicó esta decisión en términos de que no había suficiente extensión de geología potencialmente adecuada para llevar a cabo un proceso de selección de sitio.
RWM continúa manteniendo conversaciones en diversos lugares de Inglaterra con personas y organizaciones interesadas en explorar los beneficios de albergar un GDF. Se prevé que se formen más grupos de trabajo en todo el país durante el próximo año o dos.
Cualquier propuesta de GDF se evaluará según criterios muy rigurosos [6] para garantizar que se cumplan todas las pruebas de seguridad.
La Planta Piloto de Aislamiento de Residuos (WIPP) en Estados Unidos entró en servicio en 1999 colocando los primeros metros cúbicos de residuos radiactivos transuránicos [38] en una capa profunda de sal cerca de Carlsbad, Nuevo México .
En 1978, el Departamento de Energía de Estados Unidos comenzó a estudiar la montaña Yucca , dentro de los límites seguros del sitio de pruebas de Nevada en el condado de Nye, Nevada , para determinar si sería adecuada para un depósito geológico a largo plazo de combustible nuclear gastado y de alto nivel. desecho radioactivo. Este proyecto enfrentó una importante oposición y sufrió retrasos debido a litigios de la Agencia de Proyectos Nucleares del Estado de Nevada (Oficina de Proyectos de Residuos Nucleares) y otros. [39] La Administración Obama rechazó el uso del sitio en la propuesta de Presupuesto Federal de los Estados Unidos de 2009 , que eliminó todos los fondos excepto los necesarios para responder a las consultas de la Comisión Reguladora Nuclear, "mientras la Administración diseña una nueva estrategia hacia la eliminación de desechos nucleares". [40]
El 5 de marzo de 2009, el Secretario de Energía, Steven Chu, dijo en una audiencia en el Senado que el sitio de Yucca Mountain ya no se considera una opción para almacenar desechos de reactores. [41]
En junio de 2018, la administración Trump y algunos miembros del Congreso comenzaron nuevamente a proponer el uso de Yucca Mountain, y los senadores de Nevada se opusieron. [42]
El 6 de febrero de 2020, el presidente de Estados Unidos, Donald Trump, tuiteó sobre un posible cambio de política sobre los planes de utilizar Yucca Mountain en Nevada como depósito de desechos nucleares. [43] Los presupuestos anteriores de Trump han incluido fondos para Yucca Mountain pero, según Nuclear Engineering International, dos altos funcionarios de la administración dijeron que el último plan de gastos no incluirá ningún dinero para la concesión de licencias para el proyecto. [44] El 7 de febrero, el Secretario de Energía, Dan Brouillette, se hizo eco del sentimiento de Trump y afirmó que la administración estadounidense puede investigar otros tipos de almacenamiento [nuclear], como sitios provisionales o temporales en otras partes del país. [45]
Aunque no se había concretado ningún plan formal por parte del gobierno federal, el sector privado siguió adelante con sus propios planes. Holtec International presentó una solicitud de licencia a la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) para una instalación de almacenamiento provisional consolidado (CISF) autónoma en el sureste de Nuevo México en marzo de 2017. De manera similar, Interim Storage Partners también planea construir y operar una CISF en el condado de Andrews . Texas . [44] Mientras tanto, otras empresas han indicado que están dispuestas a licitar en una adquisición anticipada del DOE para diseñar una instalación para el almacenamiento provisional de desechos nucleares. [46] La NRC emitió una licencia para el CISF del condado de Andrews en septiembre de 2021, sin embargo, un grupo que incluía al estado de Texas solicitó una revisión judicial de la licencia, y en agosto de 2023, la Corte de Apelaciones del Quinto Circuito de los Estados Unidos dictaminó que la NRC no tiene la autoridad del Congreso para otorgar licencias a una instalación de almacenamiento temporal que no esté en una central nuclear o en un sitio federal, lo que anula la supuesta licencia. El otro CISF de Nuevo México está siendo impugnado de manera similar en la Corte de Apelaciones del Décimo Circuito de los Estados Unidos . [47]
Deep Isolation, una corporación con sede en Berkeley, California, [48] propuso una solución que implicaba el almacenamiento horizontal de contenedores de desechos radiactivos en pozos direccionales, utilizando tecnología desarrollada para la minería de petróleo y gas. Un pozo de 18" se puede dirigir verticalmente a una profundidad de varios miles de pies en formaciones geológicamente estables, y luego se puede crear una sección horizontal de eliminación de desechos de longitud similar donde se almacenan los botes de desechos antes de sellar el pozo. [49]
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