Nessuno vuole gli scarti delle centrali nucleari, materiali che saranno probabilmente in circolazione molto più a lungo di noi.
di Wudan Yan
Nel 2013, le autorità statunitensi hanno deciso di chiudere definitivamente la centrale nucleare San Onofre, nota con il nome di SONGS. Da allora, sono stati portati fuori 123 barili, alti circa 5 metri e del peso di 50 tonnellate, ciascuno contenente 37 cilindri di barre di combustibile nucleare in un contenitore di acciaio inossidabile.
SONGS iniziò ad operare alla fine degli anni ’60, producendo per decenni energia elettrica a zero emissioni. Nel 2012, a fronte di problemi con il sistema responsabile di impedirne il surriscaldamento, si decise di chiudere. “Era l’unica decisione logica possibile”, dice Doug Bauder, capo ufficiale nucleare di San Onofre.
Cosa fare di tutto il combustibile nucleare usato dalla San Onofre? I suoi rifiuti radioattivi potrebbero sopravvivere alla razza umana, con componenti come il plutonio-239, che ha un’emivita di 24.000 anni, e lo iodio-129, con un’emivita di 15,7 milioni di anni.
Le barre di combustibile nucleare esaurito della centrale SONGS sono sepolte in buchi di stoccaggio lungo la costa sismicamente attiva della California. Un terremoto o una inondazione rischiano di esporle con risultati devastanti, spiega Dan Hirsch, direttore in pensione del Program on Environmental and Nuclear Policy presso l’Università della California, Santa Cruz.
Gli Stati Uniti hanno già 83.000 tonnellate di scorie nucleari, e con due dozzine di impianti attualmente in fase di disattivazione, gli avanzi continueranno ad accumularsi.
Nel 1982, il Congresso degli Stati Uniti promulgò il Nuclear Waste Policy Act, che incaricava il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti di trovare un deposito geologico per il combustibile esaurito e portarvelo. Dal 1987, è in costruzione un deposito sotterraneo a Yucca Mountain, nel Nevada, tra il sostegno governativo e l’opposizione locale.
Vicino al confine di stato tra New Mexico sudorientale e Texas occidentale, nella contea di Lea, si trova un bacino del Permiano, una vasta regione sedimentaria ricca di petrolio, gas naturale e potassio che si estende su un angolo dei due stati. È qui che vengono portati resti di materiale radioattivo dalle centrali nucleari.
Non si tratta di rifiuti di alta qualità, presumibilmente destinati al monte Yucca, come le barre di combustibile esaurito di San Onofre, ma gli avanzi più ordinari e quotidiani dell’industria, come guanti e caschi e suolo contaminati.
Un impianto pilota per l’isolamento dei rifiuti, o WIPP, è stato costruito a circa 30 miglia da Carlsbad, nel New Mexico. Autorizzato nel 1979, è entrato in azione nel 1999. Da allora, i rifiuti di quasi due dozzine di reattori nucleari sono stati trasportati su camion e seppelliti a più di 600 metri di profondità. Una struttura simile è stata costruita ad Andrews, in Texas, chiamata Waste Control Specialists (WCS).
La geologia del Permiano è ideale per seppellire le scorie nucleari. Il WIPP gode della protezione naturale di uno spesso strato di sale, spiega Lewis Land, un idrogeologo presso il National Cave and Karst Research Institute di Carlsbad. La maggior parte dei geoscienziati crede che il sale sia impermeabile, il che significa che non c’è possibilità che i rifiuti fuoriescano nell’ambiente. Nel frattempo, presso l’impianto WCS, i rifiuti saranno coperti da uno strato spesso 12 metri di argilla rossa impenetrabile, che ha la stessa funzione del sale al WIPP, una volta che i siti di stoccaggio saranno riempiti.
Nel 2008, l’allora rappresentante statale di Carlsbad, John Heaton, propose di immagazzinare temporaneamente scorie nucleari di alto livello a mezz’ora da Carlsbad, in attesa che del sito della Yucca Mountain . L’Eddy-Lea Energy Alliance (ELEA), un gruppo di funzionari locali in due contee responsabili dello sviluppo economico, acquistò un terreno di pascolo di 1.000 acri ai lati dell’autostrada. Holtec, una società energetica del New Jersey, si propose per la costruzione e gestione della struttura di stoccaggio.
La proposta per il sito Holtec è stata presentata nel 2017 ed è ancora in fase di revisione da parte della Nuclear Regulatory Commission. Se tutto andrà bene, il sito potrebbe cominciare a ricevere rifiuti a partire dal 2023. I rifiuti verrebbero immagazzinati in contenitori, per semplificarne il trasferimento una volta deciso un deposito permanente. Secondo Heaton, lo stoccaggio nucleare potrebbe procurare più di 200 posti di lavoro stabili e sicuri a lungo termine.
Nonostante i vantaggi economici, alcuni legislatori dello stato del New Mexico hanno cercato di bloccare l’impianto di stoccaggio, citando preoccupazioni per la sicurezza pubblica e di altre industrie. Anche i locali sono comprensibilmente preoccupati.
Non sono preoccupati solo i locali. Tom Isaacs, un consulente dell’industria nucleare che sta aiutando San Onofre a capire cosa fare con i suoi rifiuti nucleari, teme che i siti temporanei diventino effettivamente permanenti. Il New Mexico è stato anche teatro dei test della prima bomba atomica nel 1945, a cui si attribuiscono molti casi di tumori e altri problemi di salute in tutto il territorio che si trovava sottovento rispetto al sito del test.
Perchè creare nuovi depositi temporanei? Perchè non puntare ad immagazzinare il materiale nucleare in modo più sicuro? Questa sono le domande a cui l’ambientalista Elizabeth Muller cominciò a cercare risposta nel 2015: “Le persone del settore mi hanno detto che non c’è interesse per nuove idee nel campo dei rifiuti nucleari. Non succede mai niente in questo settore.” Ma, aggiunge,”non è un buon motivo per non provare”.
In qualità di nuovi arrivati sul campo, Muller e suo padre – il fisico e scettico sui cambiamenti climatici riformato Richard A. Muller – hanno fondato Deep Isolation, una società privata con sede a Berkeley, in California, per studiare nuove alternative per il materiale nucleare. La massima priorità dell’azienda è portare i rifiuti sotto terra; incidenti in superficie possono portare alla catastrofe.
I Muller si resero conto che la maggiore controversia era il trasporto di scorie nucleari attraverso i confini statali. Deep Isolation si ripropone di seppellire i rifiuti dove si trovano. Il loro metodo prevede la perforazione del terreno fino a 1.000 e 3.000 metri di profondità. Una successiva perforazione orizzontale porterebbe alla creazione di un luogo in cui seppellire cilindri appositamente progettati e resistenti alla corrosione ad immagazzinare il combustibile esaurito. Si tratta di un metodo che non funzionerà ovunque, però. SONGS, ad esempio, si trova su di un terreno che deve tornare al proprietario, la US Navy.
Lindsay Krall, una geochimica che studia il seppellimento di scorie nucleari presso la Stanford University, teme che i contenitori della società non vengano seppelliti abbastanza in profondità e che i fori non possano ospitare contenitori sufficientemente spessi per la sicurezza a lungo termine. Ma John Grimsich, direttore della scienza applicata di Deep Isolation, afferma che i siti di sepoltura che scelgono avranno una geologia ideale per lo stoccaggio a lungo termine, lontano dalle fonti di acque sotterranee.
Data la quantità di rifiuti già esistente, alcuni ritengono che sarebbe più responsabile semplicemente crearne di meno. Ma come rinunciare al nucleare, una delle migliori opzioni prive di carbonio per la generazione di energia? Un’opzione è riutilizzare i rifiuti.
In Francia, i rifiuti nucleari vengono ritrattati sin dagli anni ’40. Dal 1976, il gruppo nucleare ed energie rinnovabili Orano ha processato più di 36.000 tonnellate di combustibile usato, responsabile della generazione del 10% dell’elettricità nucleare francese. Lo stabilimento di Orano ricicla circa 1.100 tonnellate all’anno.
Gli Stati Uniti hanno sviluppato una propria tecnologia per il riciclo, ma nel 2007 la Nuclear Regulatory Commission ha decretato che sarebbe stato troppo costoso da perseguire senza un investimento che non si è concretizzato. C’è invece un interesse crescente nello sviluppo di nuovi tipi di reattori nucleari che producono meno rifiuti.
La maggior parte degli impianti attuali utilizza reattori di seconda o terza generazione, che utilizzano l’acqua per raffreddare il combustibile una volta che i suoi atomi si sono separati. I reattori di quarta generazione utilizzano refrigeranti più pesanti come il sodio o il sale fuso, che è tecnicamente impegnativo ma può produrre livelli più elevati di generazione di energia con un minor rischio di fusione. Una delle aziende che costruiscono sistemi raffreddati al sodio, Terrapower, produce reattori che possono funzionare anche con uranio esaurito o impoverito.
Il ritrattamento dell’uranio può ridurre significativamente gli sprechi, afferma Chris Levesque, CEO di Terrapower. Ma non impedisce completamente la produzione di rifiuti. Levesque e altri temono che le scorie nucleari possano essere intercettate e utilizzate per favorire la proliferazione e lo sviluppo di armi nucleari.
Il futuro delle scorie nucleari coprirà migliaia di anni. Fino a quando non sarà possibile decidere un deposito definitivo, i depositi temporanei, come la struttura Holtec o i pozzi di trivellazione proposti da Deep Isolation, sono opzioni allettanti per contenere i rifiuti. L’alternativa è lasciare tutto all’aria aperta, dove un incidente potrebbe avere conseguenze molto più immediate.
