Quando nel 2009 furono demoliti i piani per il deposito di scorie nucleari della Yucca Mountain, alcuni si preoccuparono che l'espansione dell'energia nucleare americana potesse dissolversi con essa. Senza un sito sicuro e permanente per immagazzinare le 70.000 tonnellate metriche di scorie nucleari - attualmente immagazzinate in pozze temporanee e botti asciutte in 75 siti in tutto il paese - sembrava che una forte espansione dell'energia nucleare potesse essere messa sul retro .
Ma un'opzione praticabile potrebbe essere all'orizzonte; in un articolo (pdf) pubblicato questa settimana su Eos, il quotidiano dell'American Geophysical Union (AGU), l'idrologo US Geological Survey Christopher Neuzil suggerisce che lo scisto - una roccia minerale trovata in abbondanza negli Stati Uniti - potrebbe essere la chiave per un futuro di smaltimento sicuro per scorie nucleari.
Lo scisto e altre formazioni argillose (qualsiasi mezzo ricco di argilla come i mudrocks) possiedono alcune qualità uniche che li renderebbero i primi candidati allo smaltimento delle scorie nucleari, sostiene Neuzil. Le formazioni argillose hanno una permeabilità estremamente bassa, il che significa che il rischio di deflusso tossico dallo stoccaggio dei rifiuti sarebbe notevolmente ridotto. Il deflusso nucleare è una delle maggiori preoccupazioni per lo stoccaggio dei rifiuti, che deriva dalla dissoluzione dei rifiuti nelle acque sotterranee che attraversano l'area di stoccaggio. Poiché l'acqua scorre attraverso lo scisto a un ritmo estremamente lento, Neuzil afferma che il materiale fungerebbe da barriera distinta tra scorie nucleari e potenziale deflusso. In effetti, lo scisto può agire come una spugna, assorbendo acqua senza rilasciarne alcuna; ciò consentirebbe di immagazzinare in modo sicuro le scorie nucleari, mantenendo i materiali di scarto all'interno delle formazioni.
Inoltre, Neuzil cita la naturale abbondanza di scisto negli Stati Uniti come un chiaro vantaggio. "Gli Stati Uniti sono in una posizione invidiabile rispetto alla scala e alla grande diversità di età, storia, composizione e spessore delle formazioni argillose all'interno dei suoi confini", scrive Neuzil. “Geologicamente e geograficamente, le potenziali scelte per un deposito sono molte.” Inoltre, le posizioni di queste formazioni rappresentano un altro vantaggio per lo stoccaggio dei rifiuti; poiché le formazioni si trovano spesso in aree relativamente vecchie e stabili geologiche, il rischio di disturbi tettonici sarebbe notevolmente ridotto.
La bassa permeabilità dello scisto è qualcosa con cui gli americani stanno iniziando a familiarizzare: è ciò che consente al gas di scisto e al petrolio, che si formano quando i componenti organici all'interno delle rocce si rompono, di raccogliere senza fuggire. In effetti, il fracking per estrarre il gas di scisto viene condotto per superare la natura impermeabile dello scisto. Ma piuttosto che cercare di estrarre ciò che potrebbe essere all'interno dello scisto per produrre energia, scienziati come Neuzil vedono lo scisto come un mezzo per ospitare i sottoprodotti di energia che è già stata prodotta. E con l'energia nucleare responsabile di quasi il 20 percento della produzione energetica della nazione, la nostra necessità di smaltire in modo permanente il combustibile nucleare esaurito cresce ogni anno.
Lo scisto, visto sopra, può permanentemente ospitare scorie nucleari in rocce lontane sottoterra? (Foto dell'utente di Flickr Seldom Scene Photography) Solo di recente gli Stati Uniti hanno iniziato a ricercare il potenziale per lo smaltimento dello scisto, ma Neuzil cita numerosi studi condotti - o in corso - in Europa e oltre, dal Regno Unito al Giappone. Francia, Belgio e Svizzera sono andati oltre il processo di ricerca e stanno attualmente elaborando piani per implementare lo stoccaggio di scisto dei loro rifiuti nucleari (pdf). Sebbene si tema che la postazione possa potenzialmente compromettere l'integrità dello scisto come barriera per i rifiuti, studi in Europa suggeriscono che le formazioni, anche con cavità create per lo stoccaggio dei rifiuti, mantengono la loro capacità di impedire alle acque sotterranee di trasportare contaminanti da qualsiasi distanza misurabile.
Lo scisto non è privo di avvertimenti, tuttavia. Neuzil osserva che la ricerca sul potenziale di scisto per lo stoccaggio nucleare deve essere per lo più estrapolata da altri minerali, poiché il basso tasso di flusso di acqua di scisto rende anche difficile lo studio del fenomeno. Invece di studiare la permeabilità dello scisto a lungo termine, gli scienziati usano rocce con portate più elevate, che sono più veloci e più facili da studiare a breve termine e applicano le proprietà allo scisto. Ciò potrebbe costituire una minaccia per il successo a lungo termine dello storage di scisto, poiché non esistono dati sulla sua reale capacità di resistere a situazioni di storage a lungo termine.
Quindi, come si fa a spendere davvero combustibile nucleare in queste rocce argillose? Neuzil suggerisce che i rifiuti verrebbero collocati principalmente in forma solida. “Alcuni rifiuti possono essere vetrificati o miscelati con vetro fuso che poi si solidifica. Ciò può rendere più difficile la contaminazione dei rifiuti da qualsiasi falda acquifera che li contatta ”, ha spiegato in un'intervista, aggiungendo che qualsiasi rifiuto verrebbe anche collocato in contenitori (acciaio inossidabile o rame) per impedire ulteriormente la contaminazione dell'ambiente ambientale.
Nell'aprile di quest'anno, il Dipartimento dell'Energia ha annunciato l'intenzione di lanciare un nuovo progetto di ricerca e sviluppo guidato dall'Electric Power Research Institute (EPRI), un investimento di 15, 8 milioni di dollari che si concentrerà sulla progettazione e l'implementazione dello stoccaggio di botti a secco per rifiuti nucleari . L'iniziativa non menziona nulla sull'espansione della ricerca ad altre opzioni, geologiche o di altro tipo, sebbene un portavoce del Dipartimento dell'Energia nota che attualmente stanno “analizzando le capacità di vari mezzi geologici, tra cui argilla, sale, roccia cristallina e scisto, per lo smaltimento dei depositi negli Stati Uniti ", oltre a sfruttare le ricerche esistenti condotte da altri paesi.
