Πυρηνικά Απόβλητα: Το υπόγειο έργο του 1 δισ. ευρώ που λύνει το πρόβλημα της αποθήκευσης

Σύνοψη

• Το έργο Onkalo στη Φινλανδία αποτελεί το πρώτο μόνιμο υπόγειο αποθετήριο αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου σε παγκόσμιο επίπεδο.
• Βρίσκεται 433 μέτρα υπογείως σε γεωλογικό υπόβαθρο 1,9 δισεκατομμυρίων ετών και έχει σχεδιαστεί για να αποθηκεύσει 6.500 τόνους ουρανίου.
• Το ραδιενεργό υλικό τοποθετείται σε κάνιστρα από χυτοσίδηρο, περιβάλλεται από χαλκό και μονώνεται με άργιλο μπεντονίτη.
• Το έργο της Posiva κόστισε 1 δισεκατομμύριο ευρώ, θα λειτουργεί για τα επόμενα 100 χρόνια και η σφράγισή του εγγυάται ασφάλεια για 100.000 έτη.

Η διαχείριση του αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου αποτελεί το μεγαλύτερο άλυτο τεχνικό ζήτημα της παγκόσμιας ενεργειακής βιομηχανίας. Η απάντηση της Φινλανδίας σε αυτή την πρόκληση ακούει στο όνομα Onkalo. Η εγκατάσταση, της οποίας το όνομα μεταφράζεται ως «σπήλαιο» στα φινλανδικά, ετοιμάζεται να ξεκινήσει τη λειτουργία της, καταγράφοντας ένα ιστορικό ορόσημο για την ευρωπαϊκή και παγκόσμια διαχείριση ραδιενεργών υλικών.

Το Onkalo είναι το πρώτο γεωλογικό αποθετήριο μόνιμης αποθήκευσης αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου, κατασκευασμένο στο Eurajoki της νοτιοδυτικής Φινλανδίας. Βρίσκεται 433 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης, σε σταθερό γεωλογικό υπόβαθρο 1,9 δισεκατομμυρίων ετών. Η εγκατάσταση αξιοποιεί κάνιστρα χαλκού, πυρήνες από χυτοσίδηρο και άργιλο μπεντονίτη για την πλήρη γεωλογική και χημική απομόνωση της ραδιενέργειας.

Η αρχιτεκτονική της πολλαπλής ασφάλειας (KBS-3)

Η εταιρεία διαχείρισης πυρηνικών αποβλήτων Posiva, η οποία ξεκίνησε την κατασκευή του έργου το 2004, εφάρμοσε το σουηδικό σύστημα πολλαπλών φραγμάτων KBS-3. Η φιλοσοφία της μεθόδου δεν βασίζεται σε ένα ενιαίο σύστημα περιορισμού, αλλά σε διαδοχικά στρώματα υλικών τα οποία δρουν ανεξάρτητα. Αρχικά, οι ράβδοι ουρανίου τοποθετούνται μέσα σε ανθεκτικές κυψέλες από χυτοσίδηρο. Ο χυτοσίδηρος απορροφά τις μηχανικές πιέσεις από τις πιθανές γεωλογικές μετακινήσεις.

Στη συνέχεια, το σύστημα σφραγίζεται μέσα σε κάνιστρα από εξαιρετικά καθαρό χαλκό. Ο χαλκός επιλέχθηκε λόγω της εξαιρετικής αντοχής του στη διάβρωση στο συγκεκριμένο υπόγειο περιβάλλον, το οποίο στερείται οξυγόνου. Τα κάνιστρα αυτά κατεβαίνουν μέσω ειδικών ανελκυστήρων σε φρεάτια, τα οποία έχουν διανοιχτεί στο δάπεδο του κεντρικού δικτύου σηράγγων.

Το τελικό, και ίσως πιο κρίσιμο φράγμα, είναι ο άργιλος μπεντονίτη. Κάθε κάνιστρο περιβάλλεται πλήρως από αυτό το υλικό πριν την τελική τοποθέτηση του. Ο μπεντονίτης έχει την ιδιότητα να διογκώνεται όταν έρχεται σε επαφή με το νερό. Έτσι, εάν υπάρξει υπόγεια διαρροή υδάτων, ο άργιλος διογκώνεται και σφραγίζει ερμητικά τον χώρο γύρω από το κάνιστρο χαλκού, λειτουργώντας ως υδραυλική ασπίδα και αποτρέποντας την έξοδο ραδιενεργών ισοτόπων. Όταν ένα τούνελ 300 μέτρων γεμίσει, σφραγίζεται οριστικά με πώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Η φυσική της διάσπασης και το χρονοδιάγραμμα των 100.000 ετών

Το αναλωμένο πυρηνικό καύσιμο παραμένει εξαιρετικά ραδιενεργό και θανατηφόρο για τον άνθρωπο εάν δεν μονωθεί σωστά. Ο υπεύθυνος έρευνας της Posiva, Antti Parviainen, εξηγεί ότι τα επίπεδα ακτινοβολίας παραμένουν επικίνδυνα για «δεκάδες χιλιάδες χρόνια». Η αρχιτεκτονική του Onkalo βασίζεται στο γεγονός ότι, μετά την πάροδο 100.000 ετών, η ραδιενέργεια του αποθηκευμένου υλικού θα έχει υποχωρήσει στα φυσικά επίπεδα του μεταλλεύματος ουρανίου που συναντάται στον φλοιό της Γης.

Η λειτουργική φάση του Onkalo προβλέπεται να διαρκέσει περίπου έναν αιώνα. Η εγκατάσταση έχει σχεδιαστεί για να δεχθεί αποκλειστικά το σύνολο των αποβλήτων από τους πέντε πυρηνικούς αντιδραστήρες της Φινλανδίας (τρεις εκ των οποίων βρίσκονται στην περιοχή του Olkiluoto, ακριβώς δίπλα στο Onkalo). Μόλις καλυφθεί η χωρητικότητα των 6.500 τόνων ουρανίου γύρω στο έτος 2120, το αποθετήριο θα σφραγιστεί δια παντός, διασφαλίζοντας ότι το πρόβλημα έχει επιλυθεί για τις επόμενες εκατοντάδες γενιές.

Ευρωπαϊκή στρατηγική και νομοθεσία

Η νομοθεσία της Φινλανδίας υπαγορεύει αυστηρά ότι τα πυρηνικά απόβλητα που παράγονται εντός της επικράτειας πρέπει να παραμένουν και να αποθηκεύονται στη χώρα. Αυτή η προσέγγιση αποκλείει την εξαγωγή του προβλήματος σε τρίτα κράτη και δημιουργεί ένα νομικό προηγούμενο διαφάνειας.

Για τον ευρωπαϊκό ενεργειακό χάρτη, το Onkalo είναι κρίσιμο. Η Ευρωπαϊκή Ένωση, ενσωματώνοντας υπό αυστηρές προϋποθέσεις την πυρηνική ενέργεια στην «πράσινη ταξινομία» της, θέτει την ασφαλή διαχείριση των αποβλήτων ως κεντρική απαίτηση για τη χρηματοδότηση νέων μονάδων.

Οι τεχνολογικοί και περιβαλλοντικοί προβληματισμοί

Παρά τον άρτιο μηχανικό σχεδιασμό, εγείρονται σημαντικοί προβληματισμοί. Η Φινλανδική Ένωση για την Προστασία της Φύσης (FANC) έχει εκφράσει τις επιφυλάξεις της σχετικά με τις προσομοιώσεις αντοχής των υλικών. Η βασική ανησυχία εστιάζεται στον χαλκό και το ενδεχόμενο διάβρωσής του κατά τη διάρκεια των χιλιετιών. 

Ο Tapani Veistola, διευθυντής της FANC, επισημαίνει ότι τα πειράματα εργαστηρίου δεν μπορούν να προσομοιώσουν τέλεια την πραγματική φθορά των μετάλλων μετά από δεκάδες χιλιάδες χρόνια συνεχούς έκθεσης σε γεωθερμικές αλλαγές και ενδεχόμενη ροή υπόγειων υδάτων. Παρά τις ενστάσεις, η ανεξάρτητη ρυθμιστική αρχή πυρηνικής ασφάλειας της Φινλανδίας, STUK, αξιολόγησε το σύστημα ως το πλέον αξιόπιστο που έχει σχεδιαστεί μέχρι σήμερα και έδωσε το πράσινο φως.