Repositório geológico profundo

Um repositório geológico profundo é uma forma de armazenar resíduos perigosos ou radioativos num ambiente geológico estável, tipicamente de 200 a 1.000 m abaixo da superfície da Terra.^[1] Envolve uma combinação de forma de resíduos, embalagem de resíduos, selos projetados e geologia adequada para fornecer um alto nível de isolamento e contenção de longo prazo sem manutenção futura. Isto visa prevenir perigos radioativos. Vários depósitos de resíduos de mercúrio, cianeto e arsénio estão a operar em todo o mundo, incluindo o Canadá (Giant Mine) e a Alemanha (minas de potássio em Herfa-Neurode e Zielitz).^[2] Encontram-se em construção locais de armazenamento de resíduos radioativos, sendo o de Onkalo, na Finlândia, o mais avançado.^[3]

Resíduos altamente tóxicos que não podem ser reciclados devem ser armazenados isoladamente, para evitar a contaminação do ar, do solo e das águas subterrâneas. O repositório geológico profundo é um tipo de armazenamento de longo prazo que isola os resíduos em estruturas geológicas que se espera que sejam estáveis por milhões de anos, com uma série de barreiras naturais e artificiais. As barreiras naturais incluem camadas de rocha impermeáveis à água (por exemplo, argila) e impermeáveis a gases (por exemplo, sal) acima e ao redor do armazenamento subterrâneo.^[2] As barreiras artificiais incluem argila bentonítica e cimento.^[1][4]

Em 2011, o Painel Internacional sobre Materiais Físseis afirmou:

É amplamente aceite que o combustível nuclear irradiado, o reprocessamento de alto nível e os resíduos de plutónio requerem armazenamento bem projetado por períodos que variam de dezenas de milhares a um milhão de anos, para minimizar as libertações da radioatividade contida no meio ambiente. Também são necessárias salvaguardas para garantir que nem o plutónio nem o urânio altamente enriquecido sejam desviados para o uso em armas. Há um consenso geral de que a colocação de combustível nuclear irradiado em repositórios a centenas de metros abaixo da superfície seria mais segura do que o armazenamento indefinido de combustível irradiado na superfície [da Terra].^[5]

Os elementos comuns dos repositórios incluem os resíduos radioativos, os recipientes que os contêm, outras barreiras ou selos projetados ao redor dos recipientes, os túneis que abrigam os recipientes e a composição geológica da área circundante.^[6]

Um espaço de armazenamento a centenas de metros abaixo do solo precisa de resistir aos efeitos de uma ou mais glaciações futuras, com espessas camadas de gelo repousando sobre a rocha.^[7] A presença de camadas de gelo afeta a pressão hidrostática na profundidade do repositório, o fluxo e a química das águas subterrâneas e o potencial de terremotos. Isto está a ser levado em consideração por organizações que se preparam para repositórios de resíduos de longo prazo na Suécia, Finlândia, Canadá e alguns outros países que precisam avaliar os efeitos de futuras glaciações.^[7]

Apesar de um acordo de longa data entre muitos especialistas de que a eliminação geológica pode ser segura, tecnologicamente viável e ambientalmente correta, uma grande parte do público em geral em muitos países permanece cética como resultado das campanhas antinucleares. Um dos desafios que os apoiantes destes esforços enfrentam é demonstrar com confiança que um repositório conterá resíduos durante tanto tempo que quaisquer libertações que possam ocorrer no futuro não representarão qualquer risco significativo para a saúde ou para o ambiente.

O reprocessamento nuclear não elimina a necessidade de um repositório, mas reduz o volume, o risco de radiação a longo prazo e a capacidade de dissipação de calor a longo prazo necessários. O reprocessamento não elimina os desafios políticos e comunitários para a localização do repositório.^[5]

Os depósitos naturais de minério de urânio servem como prova de conceito para a estabilidade de elementos radioativos em formações geológicas — a Mina Cigar Lake, por exemplo, é um depósito natural de minério de urânio altamente concentrado localizado sob arenito e uma camada de quartzo a uma profundidade de 450 m, com 1.000 milhões de anos e sem vazamentos radioativos na superfície.^[8]

A capacidade das barreiras geológicas naturais de isolar resíduos radioativos é demonstrada pelos reatores de fissão nuclear natural em Oklo, Gabão. Durante o seu longo período de reação, cerca de 5,4 toneladas de produtos de fissão, bem como 1,5 toneladas de plutónio, juntamente com outros elementos transurânicos, foram gerados no corpo de minério de urânio. Este plutónio e os outros transurânicos permaneceram imóveis até aos dias de hoje, um período de quase 2 mil milhões de anos.

O descarte geológico profundo tem sido estudado há várias décadas, incluindo testes de laboratório, furos exploratórios e a construção e operação de laboratórios de investigação subterrâneos onde testes in situ em larga escala estão a ser conduzidos.^[9] As principais instalações de teste subterrâneas estão listadas abaixo:

O processo de seleção de repositórios finais profundos adequados está em curso em vários países, prevendo-se que o primeiro seja inaugurado algum tempo depois de 2010.^[28]

No início dos anos 2000, houve uma proposta para um repositório internacional de resíduos de alto nível na Austrália^[29] e na Rússia. Desde que foi levantada a proposta para um repositório global na Austrália, que nunca produziu energia nuclear e tem um reator de investigação, as objeções políticas internas têm sido fortes e sustentadas, tornando improvável a existência de uma tal instalação na Austrália.

A Giant Mine tem sido usada como um repositório profundo para armazenamento de resíduos de arsénio altamente tóxicos na forma de pó. Em 2020, existem investigações em andamento para reprocessar os resíduos em blocos congelados, que são quimicamente mais estáveis e previnem a contaminação da água.^[30]

Em 28 de novembro de 2024, a NWMO selecionou a área da Nação Ojibway-Ignace do Lago Wabigoon como local para o repositório geológico profundo do Canadá para combustível nuclear usado.^[31]

O local de Onkalo, na Finlândia, baseado na tecnologia KBS-3, é o mais avançado em termos de operação entre os repositórios do mundo. A Posiva iniciou a construção do local em 2004. O governo finlandês emitiu à empresa uma licença para a construção da unidade de descarte final em novembro de 2015. Desde June 2019 , atrasos contínuos significam que a Posiva espera que as operações comecem em 2023.

Vários depósitos, incluindo minas de potássio em Herfa-Neurode e Zielitz, têm sido usados há anos para o armazenamento de resíduos altamente tóxicos de mercúrio, cianeto e arsénio.^[2] Existe pouco debate na Alemanha sobre resíduos tóxicos, apesar do facto de que, ao contrário dos resíduos nucleares, estes não perdem a toxicidade com o tempo.

Existe um debate sobre a busca por um repositório definitivo para resíduos radioativos, acompanhado de protestos, especialmente na vila de Gorleben, na região de Wendland, considerada ideal para o repositório definitivo até 1990 devido à sua localização num canto remoto e economicamente deprimido da Alemanha Ocidental, próximo à fronteira fechada com a antiga Alemanha Oriental. Após a reunificação, a vila agora está próxima do centro da Alemanha e é usada para armazenamento temporário de resíduos nucleares.

A mina Asse II é uma antiga mina de sal na serra de Asse, na Baixa Saxónia, que supostamente foi usada como mina de investigação desde 1965. Entre 1967 e 1978, resíduos radioativos foram armazenados. Investigações indicaram que salmoura contaminada com césio-137 radioativo, plutónio e estrôncio estava a vazar da mina desde 1988, mas não foi relatada até junho de 2008.^[32] O repositório para resíduos radioativos Morsleben é um repositório geológico profundo para resíduos radioativos na mina de sal- gema Bartensleben em Morsleben, na Saxónia-Anhalt, que foi usada de 1972 a 1998. Desde 2003, 480.000m³ de betão salino foram bombeados para dentro do poço para estabilizar temporariamente os níveis superiores.

A aprovação foi concedida em janeiro de 2022 para a construção de uma instalação de eliminação direta usando tecnologia KBS-3, no local da central nuclear de Forsmark.^[33]

O Governo do Reino Unido, assim como muitos outros países e apoiado por pareceres científicos, identificou o descarte subterrâneo permanente e profundo como o meio mais apropriado de descarte de resíduos radioativos de alta atividade.

A Radioactive Waste Management (RWM)^[34] foi criada em 2014 para fornecer uma Instalação de Descarte Geológico (GDF) e é uma subsidiária da Nuclear Decommissioning Authority (NDA),^[35] responsável pela limpeza de locais nucleares históricos do Reino Unido. Em 2022, a Nuclear Waste Services (NWS) foi formada a partir da fusão da RWM com o Repositório de Resíduos de Baixo Nível em Cumbria.

Uma GDF será entregue através de um processo baseado no consentimento da comunidade, trabalhando em estreita parceria com as comunidades, construindo confiança a longo prazo e garantindo que uma GDF apoia os interesses e prioridades locais.^[36]

A política é enfática ao exigir o consentimento das pessoas que viverão ao lado de uma GDF e dar-lhes a influência sobre o ritmo em que as discussões progridem.

Os primeiros Grupos de Trabalho foram estabelecidos em Copeland^[37] e Allerdale,^[38] em Cumbria, no final de 2020 e início de 2021. Esses Grupos de Trabalho iniciaram o processo de obtenção de consentimento para a hospedagem de uma GDF nas suas áreas. Acredita-se que estes Grupos de Trabalho sejam uma etapa crucial no processo de encontrar uma comunidade disposta e um local adequado, viável e aceitável para uma GDF. Allerdale retirou-se do processo para selecionar um local para um repositório de resíduos profundos em 2023. A NWS explicou esta decisão em termos de não haver extensão suficiente de geologia potencialmente adequada para realizar um processo de seleção de local.

A RWM continua a realizar discussões em diversos locais da Inglaterra com pessoas e organizações interessadas em explorar os benefícios de sediar um GDF. Mais Grupos de Trabalho devem ser formados em todo o país nos próximos um ou dois anos.

Qualquer proposta para uma GDF será avaliada com base em critérios altamente rigorosos para garantir que todos os testes de segurança sejam cumpridos.^[39]

A Central Piloto de Isolamento de Resíduos (WIPP) nos Estados Unidos entrou em serviço em 1999, colocando os primeiros metros cúbicos de resíduos radioativos transurânicos^[40] numa camada profunda de sal perto de Carlsbad, Novo México.

Em 1978, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) começou a estudar Yucca Mountain, dentro dos limites seguros da Área de Testes de Nevada no Condado de Nye, Nevada, para determinar se seria adequado para um repositório geológico de longo prazo para combustível nuclear usado e resíduos radioativos de alto nível. Este projeto enfrentou oposição significativa e sofreu atrasos devido a litígios pela Agência de Projetos Nucleares do Estado de Nevada (Nuclear Waste Project Office) e outros.^[41] O governo Obama rejeitou o uso do local na proposta de Orçamento Federal dos Estados Unidos de 2009, que eliminou todo o financiamento, exceto o necessário para responder a perguntas da Comissão Reguladora Nuclear dos EUA (NRC), "enquanto o governo elabora uma nova estratégia para o descarte de resíduos nucleares".

Em Março de 2009, o Secretário de Energia Steven Chu disse numa audiência do Senado que o local de Yucca Mountain já não é visto como uma opção para armazenar resíduos de reatores.^[42]

Em junho de 2018, a administração Trump e alguns membros do Congresso começaram novamente a propor a utilização de Yucca Mountain, com os senadores de Nevada a colocarem oposição.^[43]

Em fevereiro de 2020, o presidente dos EUA, Donald Trump, tuitou sobre uma possível mudança de política nos planos de usar Yucca Mountain, em Nevada, como um repositório de resíduos nucleares.^[44] Os orçamentos anteriores de Trump incluíram financiamento para Yucca Mountain, mas, de acordo com a Nuclear Engineering International, dois altos funcionários do governo disseram que o último plano de gastos não incluirá nenhum dinheiro para licenciar o projeto.^[45] Em 7 de fevereiro, o secretário de Energia, Dan Brouillette, ecoou o sentimento de Trump e afirmou que o governo dos EUA pode investigar outros tipos de armazenamento [nuclear], como locais provisórios ou temporários em outras partes do país.^[46]

Embora nenhum plano formal tenha sido consolidado pelo governo federal, o setor privado avançou com os seus próprios planos. A Holtec International apresentou um pedido de licença à NRC para uma instalação autónoma de armazenamento provisório consolidado (CISF) no sudeste do Novo México em março de 2017. Da mesma forma, a Interim Storage Partners também está a planear construir e operar uma CISF no Condado de Andrews, Texas.^[45] Enquanto isso, outras empresas indicaram que estão preparadas para licitar numa aquisição antecipada do DOE para projetar uma instalação para armazenamento provisório de resíduos nucleares.^[47] A NRC emitiu uma licença para a CISF do Condado de Andrews em setembro de 2021. Um grupo incluindo o Estado do Texas solicitou uma revisão judicial da licença. Em agosto de 2023, o Tribunal de Apelações dos Estados Unidos para o Quinto Circuito decidiu que a NRC não tem autoridade do Congresso para licenciar tal instalação de armazenamento temporário que não esteja numa central nuclear ou local federal, anulando a suposta licença. A outra CISF do Novo México está a ser contestada de forma semelhante no Tribunal de Apelações dos Estados Unidos para o Décimo Circuito.^[48]

A Deep Isolation, uma empresa sediada em Berkeley, Califórnia,^[49] propôs uma solução que envolve o armazenamento horizontal de recipientes de resíduos radioativos em poços direcionais, utilizando tecnologia desenvolvida para mineração de petróleo e gás. Um poço de 18 polegadas pode ser direcionado verticalmente a uma profundidade de vários milhares de pés em formações geologicamente estáveis, e então uma secção horizontal de descarte de resíduos de comprimento semelhante pode ser criada, onde os recipientes de resíduos são armazenados antes da selagem do poço.^[50]

• Lista de tecnologias de tratamento de resíduos nucleares

Referências

• Estudo da Organização Nuclear Mundial, (em inglês) Arquivado em 2012-10-02 no Wayback Machine