Cómo se construyen los “sarcófagos” subterráneos para aislar durante miles de años los peligrosos residuos nucleares

Es un día frío de inicios del verano boreal. Pero a 450 metros bajo las onduladas colinas de la región de Champaña, en el noreste de Francia, hace mucho más calor.

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Las luces fluorescentes de esta instalación son brillantes y el aire es seco. Puedo saborear el polvo de la atmósfera. Las pesadas mascarillas de emergencia que tengo que llevar conmigo me recuerdan los peligros a los que podría enfrentarme a esa profundidad.

Luego empiezo a desorientarme por unos pasadizos rocosos, ásperos y entrecruzados del laboratorio subterráneo, donde se percibe el zumbido de los equipos electrónicos ocultos y la falta de gente. ¿Cómo vuelvo al ascensor?

Doblo una esquina y delante de mí hay una cámara enorme, tan grande que por un momento pienso que he tropezado con una tumba de faraones. Pero no ha sido construida por los antiguos egipcios.

Fue excavada como lugar de almacenamiento de algunas de las sustancias más radiactivas de la Tierra: residuos nucleares de media y alta actividad.

¿Cómo se diseñan, construyen y explotan estructuras cuya planificación lleva décadas, su construcción aún más, que deben sobrevivir 100.000 años y que contienen algunos de los materiales más peligrosos del planeta?

A cuatro horas en coche al este de París, estos 2,4 km de túneles albergan innumerables experimentos científicos, pruebas de técnicas de construcción e innovaciones tecnológicas.

La Agencia Nacional de Residuos Radiactivos de Francia (Andra) necesita mostrarlos a los organismos reguladores si quiere obtener la licencia para construir una instalación de almacenamiento geológico (GDF, por sus siglas en inglés) junto a los túneles.

Las instalaciones de almacenamiento geológico de residuos nucleares son o serán, algunas de las mayores estructuras subterráneas jamás construidas por la humanidad. Están proyectadas, en desarrollo, a punto de empezar a construirse o a punto de inaugurarse en Reino Unido, Francia, Suecia, Finlandia y una veintena de países más.

Finlandia fue el primer país del mundo en construir una instalación de almacenamiento geológico profundo de combustible gastado, y ya ha llevado a cabo la primera fase de la eliminación de prueba del combustible.

En Suecia está a punto de comenzar la construcción de una GDF en Forsmark, a dos horas en coche al norte de Estocolmo, y se espera que en Francia se construya relativamente pronto una instalación similar.

En Reino Unido aún no se ha elegido un posible emplazamiento para este tipo de almacenamiento.

“La autorización para una de estas instalaciones de eliminación de residuos de alta actividad lleva entre 20 y 30 años, no hemos visto ningún país que tarde menos”, explica Jacques Delay, mi guía y científico de la instalación en Francia. “Y luego la operación durará unos 100 años antes de que se selle”. Después, habrá cientos de años de vigilancia del lugar.

“La clave para ubicar un GDF es encontrar un emplazamiento adecuado y una comunidad anfitriona dispuesta", afirma Amy Shelton, responsable principal de compromiso con la comunidad de los Servicios de Residuos Nucleares (NWS) de Reino Unido. “Pero todo empieza por la geología”.

En países de toda Europa, ingenieros como Shelton estudian minuciosamente los datos geológicos disponibles de un posible emplazamiento para ver si las rocas que se encuentran a una profundidad de entre 500 m y 1 km son adecuadas para confinar residuos nucleares durante más de 100.000 años.

Rocas como el granito y la arcilla son las mejores para ello. Pero puede que simplemente no haya datos suficientes para tomar una decisión segura.

Un lugar prometedor puede resultar estar demasiado cerca de acuíferos vitales que suministran agua dulce a las comunidades locales, o en la ladera de un valle, lo que dentro de 10.000 años puede significar que está en peligro por el avance de un glaciar. Así que la búsqueda tiene que empezar de nuevo.

En algunos países es más fácil que en otros encontrar un espacio. “El lecho rocoso sueco [y finlandés] es muy estable en cuanto a actividad sísmica”, afirma Anna Porelius, directora de comunicación de SKB, la organización que gestiona los residuos nucleares de Suecia.

“Ha sido una entidad continua... durante más de 900 millones de años. Además, ya no se forman nuevas zonas de fractura”.

A veces, la geografía humana es el problema. “Muchas de las comunidades que se ofrecieron eran absolutamente descartables, como las que estaban demasiado cerca de los suburbios de París”, dice Delay. “¡Imagínese construir un almacén de residuos nucleares en Harrow o Wimbledon! [en los suburbios de Londres]”.

Las comunidades se ofrecen voluntarias para albergar un GDF por razones como la promesa de inversiones muy necesarias y puestos de trabajo bien remunerados. Su consentimiento es necesario en todo momento. A su vez, éste puede depender de su experiencia con la industria nuclear.

En Reino Unido, la experiencia no ha sido la mejor. En Finlandia es otra historia.

“Llevamos produciendo electricidad nuclear desde finales de los años 70”, afirma Pasi Tuohimaa, de Posiva Oy, la empresa finlandesa de eliminación de residuos nucleares. “La gente conoce la cultura de seguridad; tienen familiares y vecinos que han trabajado en el emplazamiento. Así que entienden lo de los residuos”.

Si se hace mal, pueden estallar protestas rápidamente “Durante el proceso en Suecia, SKB aprendió valiosas lecciones sobre la importancia de una respuesta positiva a sus planes por parte de la población local”, dice Porelius.

“Hubo protestas en varios lugares y en Almunge... contra las perforaciones [de prueba] de SKB”.

Dados los problemas para encontrar un sitio, puede parecer más fácil, y más barato, almacenar estos residuos nucleares en una mina en desuso, como hizo Alemania en los años 60 y 70 con sus residuos radiactivos de baja actividad.

“Es una pregunta perfectamente comprensible y natural: 'Bueno, tenemos estos lugares, ¿por qué no los reutilizamos?”, dice Neil Hyatt, científico jefe del NWS. "Pero no se han construido con nuestro propósito, ni a largo plazo, ni pensando en la seguridad nuclear”.

Ciertamente, las minas no se construyeron con la precisión necesaria para el almacenamiento de residuos nucleares de alto nivel. “Se calcula que la rampa hasta el fondo del depósito tardará... cinco años en completarse”, dice Porelius. “Es mucho tiempo comparado con las operaciones mineras tradicionales”.

Si se construye un GDF donde todavía hay recursos minerales que explotar, aumentan las posibilidades de que el “sarcófago nuclear” se vea alterado en el futuro, independientemente de que haya o no actividad minera en la actualidad.

La última mina de estaño cerró en Cornualles, Inglaterra, en 1998, pero 26 años después Cornish Lithium planea extraer litio del histórico distrito minero debido a la demanda para los vehículos eléctricos.

También podría ser más fácil construir una nueva instalación para residuos nucleares.

“En Finlandia estamos acostumbrados a construir bajo tierra para escapar de las inclemencias del tiempo”, dice Tuohimaa. “Construir una nueva instalación nos permite planificar todo el emplazamiento desde cero”.

Los ingenieros franceses han construido un funicular para una rampa de 4 km (2,5 millas) con el fin de demostrar las características de seguridad necesarias para detener un contenedor que caiga sin control.

También han demostrado que hay tecnología, como los perros-robot autónomos de Boston Dynamics, que podrían "utilizarse sin ninguna intervención humana para desplazar bidones de desechos sacados de su sitio por un acontecimiento inesperado como un terremoto”, explica Delay.

Los ingenieros han desarrollado incluso un robot para “recuperar un bidón de una celda corroída” arrastrándose por los largos, estrechos y claustrofóbicos túneles que contendrán residuos nucleares de alto nivel. Su trabajo consistirá en eliminar cualquier obstrucción y poner a salvo los barriles.

En Suecia, los planes están más avanzados. Según Porelius, “en algún momento de la década de 2080, el depósito tendrá algo así como 60 km de túneles con espacio para más de 6.000 bidones de cobre de combustible nuclear gastado... El depósito de los residuos nucleares se hará con máquinas diseñadas a medida que puedan manejarse a distancia con gran precisión”.

“Magne es un ejemplo de máquina prototipo que hemos construido”, añade. “La máquina se utilizará para colocar los bidones de cobre en los agujeros de deposición a 500 m de profundidad en el lecho rocoso”.

Pero la tecnología rara vez evoluciona como esperamos. “Sería absurdo pensar que se puede confiar en la tecnología actual en una instalación con los plazos de un GDF”, afirma Hyatt. “Por eso hay que diseñar las instalaciones de modo que puedan repararse, actualizarse, sustituirse y resistir”.

Los diseñadores de una GDF deben enfrentarse a una complicación más: el principio de recuperabilidad. En Francia, la ley exige que cualquier residuo depositado en la GDF durante su fase operativa pueda recuperarse de forma segura. En Reino Unido, se trata más bien de un principio rector general.

Pero el proceso de recuperación se vuelve progresivamente más difícil a medida que se sella cada cámara, hasta que toda la instalación queda sellada para siempre.

Otros son más optimistas. “Estamos enterrando el combustible gastado para siempre, pero también hay reversibilidad”, dice Tuohimaa. “Cuando está sellado, está sellado... pero el mundo puede parecer muy diferente dentro de 100 años”.

Para Delay, “cuando está sellado es una cuestión de la sociedad, no de los técnicos”.

Al fin y al cabo, los plazos son difíciles de entender cuando se trata de almacenamiento nuclear, y estos proyectos tardarán cientos de años en completarse. Entonces, ¿qué motiva hoy a estos especialistas tan demandados a trabajar en un proyecto que probablemente no verán terminado?

“Para la mayoría de nosotros es el sentido de la finalidad”, dice Porelius.

“Puede que ninguno de nosotros vea terminado el proyecto del depósito definitivo, pero lo que hacemos ahora y lo bien que ejecutamos la solución de los residuos nucleares afecta a las generaciones venideras. Hacerlo bien... nos da la motivación para seguir adelante”.

Puedes leer la versión original de este artículo en inglés en BBC Future.

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