¿Podrían los pozos profundos resolver nuestro problema de desechos nucleares?

Howard Lee - 27 de febrero de 2023 11:45 a. m. UTC

Hay una cosa que todos los depósitos permanentes planificados para el combustible nuclear gastado tienen en común: todos son minas subterráneas.

Como cualquier mina, un depósito extraído para desechos nucleares es una hazaña de ingeniería compleja. Debe excavarse con voladura o máquina perforadora, debe mantener estables los túneles mediante apoyos de roca y debe contar con ventilación, sellos y bombas para manejar el agua subterránea y hacerla segura para las personas y la maquinaria. Sin embargo, a diferencia de una mina, un depósito también debe transportar y enterrar botes de desechos radiactivos, y debe diseñarse según estándares exigentes que aseguren que los túneles mantendrán los botes seguros durante muchos milenios.

Existe una idea alternativa que prescinde de la mayoría de esos inconvenientes: la eliminación en pozos profundos. Pero, ¿pueden ser factibles y seguros?

A primera vista, la eliminación en pozos profundos parece completamente factible.

El Departamento de Energía de EE. UU. planeaba perforar un pozo vertical de 4 a 5 kilómetros (2,5 a 3 millas) para ganar experiencia con el proceso, pero el proyecto se canceló en 2017. Este pozo habría sido unas 10 veces más profundo que un depósito extraído. , pero tales profundidades no son inusuales para los pozos de petróleo y gas.

Los gobiernos no son los únicos interesados ​​en el enfoque. Deep Isolation, una empresa fundada en 2016 y con sede en California, tiene como objetivo ofrecer la eliminación de desechos nucleares en pozos profundos como un servicio comercial en cualquier parte del mundo. "Dependiendo de su geología, podemos diseñar un pozo", dijo John Midgley, geólogo de Deep Isolation. Los diseños de la compañía pueden ser cualquier cosa, desde perforaciones verticales profundas hasta perforaciones menos profundas en forma de J con secciones de eliminación horizontales. Una vez más, la industria del petróleo y el gas ha llegado primero, perforando alrededor de 160 000 pozos con secciones horizontales solo en los EE. UU.

"Hay muchos pozos de petróleo y gas de esa profundidad, por lo que el problema será qué tan duras son las rocas y con qué frecuencia se desgastan las brocas, cosas así, pero en general... no creo que [la profundidad] presente cualquier problema adicional", dijo Sherilyn Williams-Stroud de la Universidad de Illinois, experta en eliminación geológica de desechos nucleares y CO2.

Dado que se pueden perforar y ensanchar varios pozos de disposición bajo tierra desde un punto en la superficie, se pueden minimizar los costos y el impacto ambiental, y habría mucha menos roca para remover y verter que con una mina. En teoría, por lo tanto, cada planta nuclear podría tener su propio pozo de eliminación, eliminando la necesidad de transportar el combustible gastado por todo el país.

Los pozos profundos también deberían poder recibir desechos más calientes que los depósitos extraídos porque los recipientes se colocarían uno al lado del otro y la roca circundante los enfriaría. Eso significa que el combustible gastado no tendría que pasar tanto tiempo como ahora en las piscinas de refrigeración de las centrales eléctricas. Los defensores también afirman que debido a que los pozos profundos ocuparían menos espacio, serían mucho más profundos y no estarían ocupados, necesitarían una investigación mucho menor y mucho más simple de la geología del sitio, ahorrando aún más tiempo y dinero.

Los pozos también deberían poder recibir desechos más rápido. "Podríamos completar el primer pozo en menos de dos meses", dijo Rod Baltzer, director de operaciones de Deep Isolation. Eso está en marcado contraste con la década o dos necesarias para desarrollar un repositorio extraído. Baltzer también me dijo que los cálculos iniciales de Deep Isolation sugieren que la compañía podría deshacerse de los desechos nucleares por "menos de la mitad del costo de un depósito extraído".

Como beneficio adicional, el método es especialmente atractivo para eliminar algunos desechos de armas nucleares. Poner plutonio apto para armas en el fondo de un pozo de 4 kilómetros es intrínsecamente más seguro que ponerlo en un depósito minado accesible, y las "cápsulas Hanford", extremadamente radiactivas y generadoras de calor, que contienen cesio-137 y estroncio-90, todos podrían eliminarse en un solo pozo de perforación estándar de la industria petrolera.

Pero los mismos atributos que hacen que los pozos profundos sean atractivos también limitan su practicidad.