Il Regno Unito sta pianificando di espandere in modo significativo la sua capacità nucleare, nel tentativo di ridurre la sua dipendenza dai combustibili fossili a base di carbonio. Il governo mira a costruire fino a otto nuovi reattori nei prossimi due decenni, con l’obiettivo di aumentare la capacità di alimentazione da circa 8 gigawatt (GW) di oggi a 24 GW entro il 2050. Ciò soddisferebbe circa il 25% della domanda di energia prevista per il Regno Unito , rispetto a circa il 16% nel 2020.

Nell’ambito di questo piano per triplicare la capacità nucleare, è in lavorazione anche un investimento di 210 milioni di sterline per Rolls-Royce per lo sviluppo e la produzione di una flotta di piccoli reattori modulari (SMR). Gli SMR sono più economici e possono essere utilizzati in luoghi che non possono ospitare reattori tradizionali e più grandi, quindi questo darà più opzioni per futuri siti nucleari.

Nuovi reattori significheranno inevitabilmente più rifiuti radioattivi. Si stima che la disattivazione dei rifiuti nucleari, a partire dal 2019, costasse già ai contribuenti britannici 3 miliardi di sterline all’anno. La stragrande maggioranza dei nostri rifiuti è conservata in impianti di stoccaggio al livello del suolo o vicino a esso, principalmente nel sito di scorie nucleari di Sellafield in Cumbria, che è così grande da avere le infrastrutture di una piccola città.

Ma lo stoccaggio nucleare fuori terra non è un piano fattibile a lungo termine: governi, accademici e scienziati sono d’accordo sul fatto che lo smaltimento permanente sotto terra è l’unica strategia a lungo termine che soddisfi le preoccupazioni ambientali e di sicurezza. Quindi quali piani sono in corso e possono essere consegnati in sicurezza?

Ci sono voluti molti decenni di collaborazione internazionale tra le istituzioni accademiche e scientifiche e le autorità di regolamentazione del governo per identificare un percorso fattibile verso lo smaltimento definitivo delle scorie nucleari. Le idee precedenti includevano lo smaltimento dei rifiuti extra nello spazio, nel mare e sotto il fondo dell’oceano dove convergono le placche tettoniche, ma ognuna è stata accantonata perché troppo rischiosa.

Ora, quasi ogni nazione prevede di isolare i rifiuti radioattivi dall’ambiente in una struttura sotterranea altamente ingegnerizzata chiamata impianto di smaltimento geologico (GDF). Alcuni modelli vedono GDF costruiti a 1.000 metri sottoterra ma 700 metri sono più realistici. Queste strutture riceveranno scorie nucleari di livello basso, intermedio o alto (classificate come tali in base alla radioattività e all’emivita) e le conserveranno in modo sicuro per centinaia di migliaia di anni.

Il processo per la creazione di tale struttura non è semplice. L’organizzazione responsabile della fornitura del GDF, che nel Regno Unito è Nuclear Waste Services (NWS), non deve solo superare enormi problemi ambientali e tecnici, ma anche guadagnarsi il sostegno del pubblico.

Tutti i GDF avranno lo stesso aspetto?

Sebbene esistano concetti di progettazione generici, ogni GDF avrà aspetti unici basati sulle dimensioni e sulla costituzione dell’inventario dei rifiuti e sulla geologia del luogo in cui è installato. Ogni nazione adatterà il proprio GDF alle proprie esigenze individuali, sotto il controllo delle autorità di regolamentazione e del pubblico.

Alla base di tutti i GDF, tuttavia, ci sarà quello che è noto come il concetto di multi-barriera. Questo combina barriere artificiali e naturali per isolare i rifiuti nucleari dall’ambiente e consentirgli di decadere costantemente.

Il concetto di multi-barriera. Credito: www.gov.uk

Il sistema per la preparazione dei rifiuti ad alto livello per lo stoccaggio in un tale sistema inizierà con le barre di combustibile nucleare esaurite dei reattori. In primo luogo, verrà recuperato qualsiasi uranio e plutonio ancora utilizzabile per reazioni future. I rifiuti residui verranno quindi essiccati e dispersi in un vetro ospite, che viene utilizzato perché il vetro è resistente, durevole nelle acque sotterranee e resistente alle radiazioni. Il vetro fuso verrà quindi versato in un contenitore di metallo e solidificato, in modo che ci siano due strati di protezione.

Questi rifiuti imballati saranno quindi circondati da un riempimento di argilla o cemento, che sigilla le cavità rocciose scavate e le strutture dei tunnel sotterranei. Centinaia di metri di roccia stessa fungeranno da ultimo strato di contenimento.

Come sta andando il programma nel Regno Unito?

Il programma SFM del Regno Unito è nelle sue fasi iniziali. Il processo di ubicazione opera secondo un cosiddetto approccio di volontariato, in cui le comunità possono proporsi come potenziali siti per ospitare la struttura. Attualmente si sono formati un gruppo di lavoro (Theddlethorpe, Lincolnshire) e tre partnership comunitarie (Allerdale, Mid Copeland e South Copeland in Cumbria). Mentre i gruppi di lavoro sono nelle fasi iniziali del processo di ubicazione, i prossimi passi per le partnership comunitarie consistono nell’iniziare indagini geologiche più estese, seguite dalla perforazione di pozzi per valutare la roccia sottostante.

Il sostegno pubblico è alla base dell’intero programma GDF. Mentre alcune nazioni possono adottare un approccio più pesante e scegliere un sito indipendentemente dal sostegno pubblico, la missione GDF del Regno Unito ha al centro il coinvolgimento della comunità e delle parti interessate.

Perché i residenti dovrebbero fare volontariato? Questo è un progetto di oltre 100 anni che richiederà molte persone che lavorano nelle vicinanze. Nella fase di partenariato con la comunità, è previsto un investimento fino a 2,5 milioni di sterline all’anno, per comunità.

Il programma del Regno Unito è in qualche modo indietro rispetto ad alcune altre nazioni. Il leader mondiale è la Finlandia, che ha quasi terminato il primo GDF al mondo a Onkalo, diverse centinaia di chilometri a ovest di Helsinki. I siti preferiti per i GDF sono stati selezionati anche negli Stati Uniti, in Svezia e in Francia.

Il governo del Regno Unito mira a identificare un sito adatto entro i prossimi 15-20 anni, dopodiché la costruzione potrà iniziare. Il lasso di tempo dall’ubicazione alla chiusura e alla sigillatura del primo GDF del Regno Unito è di 100 anni, il che rende questo il più grande progetto infrastrutturale del Regno Unito di sempre. La tecnologia per fornire l’SFM è pronta; non resta che trovare una comunità volenterosa con una geologia adeguata.

È opinione scientifica, a livello internazionale, che l’approccio GDF sia il modo tecnicamente più fattibile per smaltire in modo permanente le scorie nucleari. Onkalo è un esempio per il mondo che la collaborazione scientifica e l’impegno aperto con il pubblico possono rendere possibile lo smaltimento sicuro delle scorie nucleari.

L’unico altro approccio che ha ricevuto trazione è il concetto di smaltimento del pozzo profondo (DBD). A prima vista, questo non è troppo dissimile da un approccio GDF; Perforare pozzi molto più profondi di un GDF (fino a diversi chilometri) e mettere i pacchetti di rifiuti sul fondo. Paesi come la Norvegia stanno valutando questo approccio.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.