Esta roca es capaz de encapsular los desechos nucleares

El laboratorio internacional subterráneo de Mont Terri celebró sus 20 años de existencia el 19 de mayo pasado. Keystone

Una roca singular en suelo helvético alimenta la esperanza de encontrar una solución al problema de almacenar los desechos nucleares que se generarán cuando se cierren las cinco centrales nucleares de Suiza.

Si usted participa en una visita guiada del laboratorio subterráneo internacional de Mont Terri en Saint-Ursanne (en el cantón del Jura), lo primero que percibirá durante el descenso a 300 metros bajo tierra es un túnel sobrio en una roca húmeda.

Un poco más lejos, las paredes del túnel se vuelven súbitamente muy secas. Esta diferencia marca la transición geológica entre la roca calcaria y la arcilla OpalinusEnlace externo, un material tan precioso como el oro para el proyecto Mont Terri (MTP).  Esta materia, dura al tacto, está clasificada como arcilla mineral debido a su composición geológica. Se diferencia de la materia maleable que uno se imagina al hablar de arcilla.

En el plano paleogeográfico, la arcilla Opalinus se formó en Suiza hace 175 millones de años, durante el Periodo Jurásico, cuando el territorio helvético estaba cubierto por aguas poco profundas. Su nombre tiene origen en un tipo particular de amonita, la Leioceras Opalinum.

Pequeñas cantidades de agua del mar se conservan en los minúsculos poros de esta piedra, la prueba viviente de su casi impermeabilidad. Esta característica la hace altamente interesante para los investigadores. Otra propiedad: las fracturas y las fisuras que aparecen al perforar una galería o durante un seísmo terminan por encerrarse en sí mismas en este material al paso del tiempo. Esto significa que los desechos nucleares podrían ser eficazmente almacenados en la arcilla Opalinus, protegiendo el resto del mundo de las peligrosas partículas radioactivas. 

Consorcio internacional

En el proyecto Mont Terri, lanzado en 1996, colaboran unos 16 socios de ocho países. El laboratorio de St-Ursanne realiza sus pruebas a lo largo de unos 700 metros de túneles de investigación, destinados al proyecto para el almacenamiento de desechos radioactivos. Ciento treinta experimentos han sido realizados a lo largo de sus 20 años de existencia. Hoy unos mil científicos, ingenieros y técnicos realizan unos 45.

Alrededor de 75 millones de francos han sido destinados al laboratorio. Gran parte provienen del bolsillo de los socios del proyecto. SwisstopoEnlace externo, la Oficina Federal de Topografía, institución responsable del laboratorio subterráneo, tiene la obligación de asegurar el funcionamiento de este en toda seguridad. 

“Si esto funciona aquí, funcionara en otros lugares”

El laboratorio de Mont Terri no tiene un lugar para almacenar basura atómica. Es más bien utilizado para realizar ensayos a la escala natural (1/1), en condiciones cercanas a la realidad. Estas pruebas arrojan datos esenciales sobre la factibilidad técnica y la seguridad de las operaciones para resguardar desechos en capas geológicas profundas. 

Meinert Rahn de la Inspección Federal para la Seguridad Nuclear presenta uno de los experimentos realizados en Mont Terri. swissinfo.ch

Los resultados deben ayudar a Suiza y sus socios a seleccionar los lugares de almacenamiento apropiados para esta basura atómica. “La oportunidad de construir o no un depósito para la basura radioactiva es una cuestión política, pero corresponde a la ciencia determinar dónde construirlo”, indica Markus Kägi, presidente del comité de cantones del plan sectorial denominado ‘Depósitos en capas geológicas profundas’. Kägi participó en la celebración de los veinte años de operaciones del laboratorio subterráneo de Mont Terri, que tuvo lugar el pasado 19 de mayo.

“Se requiere un lugar para realizar estos ensayos, incluso si al principio desembocan en un fracaso. En el Mont Terri uno puede permitírselo. Por el contrario, un error no sería permitirlos en un depósito real”, agrega.

Los experimentos realizados en las galerías de este laboratorio se concentran en la caracterización de la arcilla Opalinus y en cómo colocar contenedores y barreras de seguridad para evitar filtraciones de los desechos. Por ejemplo, para examinar la capacidad de la roca para absorber las partículas radioactivas, el científico inyecta en ella cantidades controladas de material radioactivo. Un año después analiza si las partículas se infiltraron en el material.

Los expertos vigilan también las zonas sísmicas para estudiar los efectos que un temblor provoca en esta arcilla. Los movimientos de las placas tectónicas pueden constituir un riesgo para el almacenamiento de material peligroso. El laboratorio se sitúa en una zona sísmica particularmente activa. Un punto que el director del proyecto Paul Bossart considera positivo: “Si esto funciona aquí, funcionara en otros lugares”

Cavar más profundo

Paul Bossart explica que la arcilla Opalinus está muy expandida en Suiza y en otras regiones de Europa. “Si se excava entre Ginebra y San Gall se encontrará esta piedra. También existe en el sur de Alemania, en un espacio de unos 100 000 km², es decir, dos veces la dimensión de Suiza”, comenta. Sin embargo, precisa, un depósito no puede ser construido a tres kilómetros de profundidad. Lo ideal es, según los análisis realizados hasta ahora, construir los depósitos entre los 400 y los 900 metros bajo tierra. Deben evitarse las regiones que pudieran ser cubiertas por un glaciar en el futuro.

Gracias a los experimentos del laboratorio de Mont Terri y sus socios – tres laboratorios subterráneos y el NagraEnlace externo (el centro de competencias técnicas de Suiza para la evacuación de desechos radioactivas en depósitos y capas geológicas profundas) – el  MTP pudo concluir que la arcilla Opalinus es un material “robusto”, capaz de contener desechos altamente radioactivos durante un largo periodo de tiempo.

Pero no se conocen todavía todas las propiedades de esta roca. Pese a sus ventajas como material impermeable, este material no conduce bien el calor. Es decir, podría sobrecalentarse al contacto de la radioactividad. Tampoco es tan sólido a nivel estructural. Encontrar una estructura estable para contener esos desechos representa un desafío de ingeniería.

Los investigadores examinan también la posibilidad de usar esta roca para almacenar las emisiones del dióxido de carbono– uno de los principales gases de efecto invernadero. Pero deben realizarse todavía ensayos para determinar si la absorción del CO2 por esta arcilla podría tener consecuencias indeseables, como temblores o una contaminación acuífera.

Para obtener respuestas, el MTP tiene un proyecto de extensión del laboratorio subterráneo de 5 millones de francos. Los trabajos iniciarán en 2018. Actualmente se evalúan diez proposiciones para comenzar y definir el nuevo programa de investigación en 2020. 

Las bases de la radioactividad

La radiación es una forma de energía a la que la mayoría de la gente se expone cada día a un nivel bajo. Ciertos materiales son radioactivos por naturaleza, como el uranio y el torio.

Los tejidos humanos pueden ser afectados durante una exposición a un nivel radioactivo muy alto, medido en milisieverts (mSv). Existe un riesgo de cáncer entre los 200 y los 1 000 mSv. Una persona expuesta a 8 000 mSv, tiene un 50% de riesgo fatal. A título comparativo, un vuelo intercontinental de ida y vuelta emite entre 0,03 y 0,06 mSv de radiación, mientras que el límite legal de exposición radioactiva en el medio profesional es de 20 mSv.

Los desechos nucleares en Suiza

Si la mayor parte de los desechos radioactivos en Suiza se produce de la explotación de las cinco centrales nucleares, una cierta cantidad la generan las actividades de la medicina, la industria y la investigación. Suiza adoptó una estrategia para abandonar la energía nuclear: ninguna central será construida y las que existen serán cerradas, cuando concluya su edad máxima de vida. La Oficina Federal de Energía estima que la explotación nuclear se prolongará unos 50 años, y entonces deberán tenerse soluciones para almacenar unos 1000 000 m3 de material radioactivo de modo seguro. Hasta entonces, la basura radioactiva que generan las centrales nucleares es almacenada en depósitos intermediarios centrales en el cantón de Argovia.

(Fuente: Oficina Federal de Medioambiente)

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(Traducción: P. Islas)