Cuando se desecharon los planes en 2009 para el depósito de desechos nucleares de Yucca Mountain, algunos temían que la expansión de la energía nuclear estadounidense se disolviera junto con él. Sin un sitio seguro y permanente para almacenar las 70, 000 toneladas métricas de desechos nucleares del país, actualmente almacenados en piscinas temporales y barriles secos en 75 sitios en todo el país, parecía que una fuerte expansión de la energía nuclear tendría que quedar en segundo plano. .
Pero una opción viable podría estar en el horizonte; En un artículo (pdf) publicado esta semana en Eos, el periódico de la Unión Geofísica Americana (AGU), el hidrólogo del Servicio Geológico de los Estados Unidos Christopher Neuzil sugiere que el esquisto, una roca mineral que se encuentra en abundancia en los Estados Unidos, podría ser la clave para un futuro de la eliminación segura de residuos nucleares.
El esquisto y otras formaciones arcillosas (cualquier medio rico en arcilla, como rocas de barro) poseen ciertas cualidades únicas que los convertirían en los principales candidatos para la eliminación de desechos nucleares, argumenta Neuzil. Las formaciones arcillosas tienen una permeabilidad extremadamente baja, lo que significa que el riesgo de escorrentía tóxica del almacenamiento de residuos se reduciría considerablemente. La escorrentía nuclear es una de las mayores preocupaciones para el almacenamiento de residuos, que proviene de la disolución de residuos en el agua subterránea que fluye a través del área de almacenamiento. Debido a que el agua fluye a través del esquisto a una velocidad extremadamente lenta, Neuzil dice que el material actuaría como una barrera distinta entre los desechos nucleares y la posible escorrentía. De hecho, el esquisto puede actuar como una esponja, absorbiendo agua sin liberar nada; esto permitiría que los desechos nucleares se almacenen de manera segura, manteniendo los materiales de desecho dentro de las formaciones.
Además, Neuzil cita la abundancia natural de esquisto en los Estados Unidos como una clara ventaja. "Estados Unidos se encuentra en una posición envidiable con respecto a la escala y la gran diversidad en edad, historia, composición y grosor de las formaciones arcillosas dentro de sus fronteras", escribe Neuzil. "Geológica y geográficamente, las opciones potenciales para un repositorio son muchas". Además, las ubicaciones de estas formaciones constituyen otro beneficio para el almacenamiento de residuos; Debido a que las formaciones se encuentran a menudo en áreas relativamente antiguas y geológicamente estables, el riesgo de alteración tectónica se reduciría considerablemente.
La baja permeabilidad del esquisto es algo con lo que los estadounidenses están comenzando a familiarizarse: es lo que permite que el gas y el petróleo de esquisto, que se forma cuando los componentes orgánicos dentro de las rocas se descomponen, se acumulen sin escapar. De hecho, el fracking para extraer el gas de esquisto se realiza para superar la naturaleza impermeable del esquisto. Pero en lugar de tratar de extraer lo que puede estar dentro del esquisto para producir energía, los científicos como Neuzil ven el esquisto como un medio para albergar los subproductos de la energía que ya se ha producido. Y con la energía nuclear responsable de casi el 20 por ciento de la producción de energía de la nación, nuestra necesidad de eliminar permanentemente el combustible nuclear gastado crece cada año.
¿Puede el esquisto, visto arriba, alojar permanentemente los desechos nucleares en rocas muy subterráneas? (Foto del usuario de Flickr Raramente Fotografía de escena) Los Estados Unidos han comenzado recientemente a investigar el potencial para la eliminación de lutitas, pero Neuzil cita múltiples estudios que se han llevado a cabo, o están en curso, en Europa y más allá, desde el Reino Unido hasta Japón. Francia, Bélgica y Suiza han ido más allá del proceso de investigación, y actualmente están elaborando planes para implementar el almacenamiento de esquisto bituminoso de sus desechos nucleares (pdf). Aunque existe la preocupación de que el emplazamiento podría alterar potencialmente la integridad del esquisto como barrera para los desechos, los estudios en Europa sugieren que las formaciones, incluso con cavidades hechas para el almacenamiento de desechos, mantienen su capacidad de evitar que el agua subterránea transporte contaminantes a cualquier distancia medible.
Sin embargo, el esquisto no está exento de advertencias. Neuzil señala que la investigación sobre el potencial de almacenamiento de esquisto bituminoso debe ser extrapolada principalmente de otros minerales, ya que la baja tasa de flujo de agua del esquisto también dificulta el estudio del fenómeno. En lugar de estudiar la permeabilidad del esquisto a largo plazo, los científicos usan rocas con caudales más rápidos, que son más rápidos y fáciles de estudiar a corto plazo, y aplican las propiedades al esquisto. Esto podría plantear amenazas para el éxito a largo plazo del almacenamiento de lutitas, ya que no existen datos sobre su verdadera capacidad para resistir situaciones de almacenamiento a largo plazo.
Entonces, ¿cómo se gasta combustible nuclear en estas rocas arcillosas? Neuzil sugiere que los desechos se colocarían principalmente en forma sólida. “Algunos desechos pueden vitrificarse o mezclarse con vidrio fundido que luego se solidifica. Esto puede dificultar que los desechos contaminen el agua subterránea que los contacta ”, explicó en una entrevista, y agregó que los desechos también se colocarían en botes (acero inoxidable o cobre) para impedir aún más la contaminación del ambiente.
En abril de este año, el Departamento de Energía anunció planes para lanzar un nuevo proyecto de investigación y desarrollo liderado por el Electric Power Research Institute (EPRI), una inversión de 15, 8 millones de dólares que se centrará en el diseño y la implementación del almacenamiento en barrica seca para desechos nucleares. . La iniciativa no menciona nada acerca de expandir la investigación a otras opciones, geológicas o de otro tipo, aunque un portavoz del Departamento de Energía señala que actualmente están "analizando las capacidades de varios medios geológicos, incluyendo arcilla, sal, roca cristalina y esquisto, para la eliminación del depósito en los Estados Unidos ", además de aprovechar la investigación existente realizada por otros países.
