Rochas antigas armazenam lixo nuclear

O laboratório de Mont Terri celebrou o seu vigésimo aniversário em 19 de maio de 2016. Keystone

Um tipo especial de argila encontrada abaixo do solo suíço poderá desenvolver o dilema do depósito seguro de milhares de metros cúbicos de lixo nuclear que irão sobrar após o desligamento das cinco centrais nucleares da Suíça.

A primeira coisa que os visitantes do laboratório de montanha do Mont Terri em St. Ursanne, no cantão do Jura, percebem ao descer com o elevador é o túnel escuro que leva trezentos metros abaixo da superfície. A rocha é úmida graças aos diversos vazamentos de água.

Continuando o trajeto, as paredes do túnel se tornam repentinamente secas. Essa diferença marca a transição geológica entre o calcário e a argila de Opalinus. Para os cientistas do Projeto Mont Terri (MTP), ela é tão valiosa como ouro. Apesar de ser dura como granito, o material cinza escuro é classificado como minério argiloso graças à sua composição geológica. Porém ela se diferencia do material maleável que as pessoas geralmente conhecem ao pensar em argila.

Do ponto de vista paleogeográfico, a argila de Opalinus se formou na Suíça há 175 milhões de anos durante o período do Jurássico, quando seu território atual era coberto por um mar de águas pouco profundas. Ela tira o seu nome de um tipo particular de amonóides, a “Leioceras Opalinum”, cuja concha em aragonita reflete contra a luz cores azuis ou aperoladas.

Pequenas quantidades de água do mar – ou água capilar – ainda estão presas nos minúsculos poros da argila, a prova viva da sua quase impermeabilidade. Essa é uma característica que a torna bastante interessante para os pesquisadores. Outra propriedade: as fraturas e fissuras provocadas pela perfuração de uma galeria ou através de um sismo se fecham sozinhas com o tempo. Isso significa que os dejetos nucleares poderiam ser estocados com bastante eficácia na argila de Opalinus, protegendo o resto do mundo das perigosas partículas radioativas.

Consórcio internacional

O Projeto Mont Terri foi lançado em 1996. Ele é uma colaboração entre 16 parceiros de oito países. O laboratório subterrâneo de St. Ursanne oferece aproximadamente 700 metros de galerias de pesquisa destinadas ao projeto de estocagem de lixo-nuclear. Cento e trinta experiências já foram realizadas nos últimos vinte anos no contexto do projeto. Quarenta e cinco deles ainda estão sendo executados. O projeto emprega cerca de mil cientistas, engenheiros e técnicos.

Até então, 75 milhões de francos foram investidos no laboratório. Uma grande parte dos fundos vem dos próprios parceiros do projeto. O Departamento Federal de Topografia (swisstopo, na sigla em alemão) é responsável pelo laboratório subterrâneo e assegura o seu funcionamento e segurança.

“Se isso funciona aqui, funcionará também em outros lugares”.

O laboratório de Mont Terri não é, por si só, um depósito de desejos nucleares, mas sim serve para experiências em escala real e sob condições reais. Os testes realizados fornecem dados essenciais sobre a viabilidade técnica e a segurança das operações de deposito de dejetos radioativos em camadas geológicas profundas.

Os resultados ajudam a Suíça e seus parceiros a selecionar os locais de deposito dos dejetos nucleares mais apropriados. “A oportunidade de construir ou não um deposito é uma questão política, mas é a responsabilidade da ciência de determinar onde construí-lo”, ressaltou Markus Kägi, presidente de um comitê de cantões encarregado de supervisionar “Depósitos em camadas geológicas profundas”, por ocasião do vigésimo aniversário do laboratório subterrâneo do Mont Terri, em 19 de maio de 2016.  

“É necessário ter um lugar para esse tipo de experimentos, mesmo se eles resultam inicialmente em erros. No Mont Terri podemos nos permitir de cometê-los. Já em um verdadeiro depósito não podemos cometer qualquer forma de erro”, acrescentou.

As experiências executadas nas galerias do laboratório de Mont Terri se concentram sobre as características especiais da argila de Opalinus e o desenvolvimento de contêineres e barreiras de segurança para os dejetos. Por exemplo, para testar a capacidade da rocha de absorver as partículas radioativas, os cientistas injetam nela quantidades controladas de radioatividade. Após um ano, eles as testam para ver até onde as partículas se infiltraram.

Os pesquisadores também monitoram as zonas sísmicas para estudar os efeitos das atividades sísmicas sobre a argila. Os movimentos das placas tectônicas podem, de fato, constituir um risco para a estocagem de materiais de risco. O laboratório de Mont Terri encontra-se em uma zona sísmica particularmente ativa. Para o diretor do projeto, Paul Bossart, esse é um ponto considerado positivo. “Se isso funciona aqui, funcionará também em outros lugares.”

Perfurar cada vez mais fundo

Paul Bossart explica que, mesmo se a argila de Opalinus é muito comum na Suíça e em outras regiões da Europa, o local deve atender uma série de condições antes de ser considerado um depósito potencial para os desejos nucleares. “Ao perfurar o solo já é possível encontrar a argila de Opalinus de Genebra à St. Gallen. Ela também é muito comum no sul da Alemanha, em um espaço que representa aproximadamente 100 mil quilômetros quadrados, ou duas vezes o território da Suíça”, explica. Porém ele ressalta que um depósito não pode ser construído a três quilômetros de profundidade, já que a profundidade ideal está entre os 400 e 900 metros. As regiões que poderiam ser cobertas por uma geleira no futuro devem também ser evitadas.

Graças às experiências realizadas no laboratório de Mont Terri e seus parceiros – especialmente três outros laboratórios subterrâneos assim como o Nagra (centro de competência técnico da Suíça para evacuação de dejetos radioativos em depósitos em camadas geológicas profundas) – os responsáveis pelo projeto concluíram que a argila de Opalinus é um material “robusto”, capaz de segurar dejetos altamente radioativos durante um período muito longo.

Todos os mistérios dessa rocha única e suas propriedades não foram ainda solucionados. Apesar das suas vantagens como material impermeável, a argila de Opalinus não conduz muito bem o calor. Assim ela poderia se superaquecer em contato com a radioatividade. Esse material não é também muito sólido do ponto de vista estrutural. Encontrar uma estrutura estável para conter dejetos nucleares representa então um desafio da engenharia.

Os pesquisadores examinam igualmente a possibilidade de utilizar essa rocha particular para estocar emissões de dióxido de carbono (CO2) – um dos principais gases do efeito estufa. No entanto, outros testes têm ainda de ser realizados para determinar se a absorção do CO2 pela argila pode ter consequências indesejáveis, incluindo tremores de terra ou a contaminação da água.

Para aprofundar-se nessas questões, o projeto do Mont Terri planeja construir um novo laboratório subterrâneo por cinco milhões de francos. A construção será iniciada em 2018. Dez propostas estão sendo atualmente examinadas para começar um novo programa de pesquisa em 2020.

As bases da radioatividade

A radiação é uma forma de energia, em que a maioria das pessoas estão expostas diariamente a um nível baixo. Na verdade, alguns materiais são naturalmente radioativos como urânio e tório.

O tecido humano pode ser danificado quando exposto a um elevado nível de radiação, medida em millisieverts (mSv). O risco de câncer é considerável na faixa de 200 a 1000 mSv. Uma pessoa tem 50% de chance de morrer quando exposta a 8.000 mSv. Em comparação, um voo de ida e volta intercontinental emite 0,03-0,06 mSv de radiação, enquanto o limite legal de exposição à radiação em um ambiente profissional na Suíça é de 20 mSv.

Resíduos nucleares na Suíça

Os resíduos radioativos na Suíça resultam da operação das cinco usinas nucleares. Todavia, uma quantidade considerável provém de atividades médicas, industriais e de pesquisa.

A Suíça adoptou uma estratégia de abandonar a energia nuclear: nenhuma nova usina será construída e as existentes serão fechadas depois de terem atingido a sua vida máxima.

O Departamento Federal de Energia acredita que, após um período de funcionamento das centrais nucleares estimado em 50 anos, cerca de 100 mil metros cúbicos de material radioativo deverão ser processados de forma segura.

Até então os resíduos são armazenados em depósitos protegidos localizados nas imediações de centrais nucleares e em dois depósitos provisórios, localizados no cantão da Argóvia. (Fonte: Departamento Federal de Meio Ambiente)

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Adaptação: Alexander Thoele