Residuos radiactivos: cómo gestionarlos con más cuidado ambiental
En el Centro Atómico de Bariloche desarrollan una alternativa tecnológica. Fue presentada en Austria.
Desarrollan en CNEA un tratamiento de los resiudos radiactivos de bajo nivel simulado mediante gasificación por plasma térmico. Foto: Chino Leiva
En Argentina, alrededor del 90% de los residuos radiactivos que se generan en las centrales nucleares son de bajo nivel. Se calcula que para fines de 2019 había alrededor de 7.500 de metros cúbicos de residuos radiactivos en el país.
En el Centro Atómico Bariloche, que depende de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), se está desarrollando una alternativa tecnológica para gestionar esos residuos de una manera más sustentable.
Como estudiante de doctorado en la CNEA, Ariel Pullao presentó la innovación, dirigida por el ingeniero Franco Benedetto, en una conferencia internacional que se llevó a cabo en Viena, en Austria.
«Los residuos radiactivos de bajo nivel ocupan grandes volúmenes que se deben gestionar. Al ser radiactivos no se pueden gestionar como residuos comunes y hay que aplicarles un tratamiento distinto. Lo que hacemos es preparar residuos radiactivos de bajo nivel simulados, reducir sus volúmenes y caracterizar químicamente el residuo remante que queda», explicó Pullao quien nació en Bariloche y es docente de Físicoquimica en la Universidad Nacional de Río Negro (UNRN).
El nuevo tratamiento consiste en la gasificación mediante plasma térmico. Es una técnica que produce plasma, un gas ionizado que alcanza altas temperaturas (de 3000 grados centígrados aproximadamente).
«Esas altas temperaturas destruyen diferentes tipos de materiales de naturaleza orgánica o inorgánica, en estado sólido o líquido y mezclas de estos. Lo cierto es que reduce los volúmenes de residuos radiactivos de bajo nivel en un 95%, de acuerdo a los resultados experimentales que hemos obtenido. Uno parte de volúmenes grandes y obtiene volúmenes pequeños», señaló el investigador.
Contó que otros centros atómicos aplican tratamientos que consisten en la compactación de los residuos y el almacenamiento en tanques de 200 litros. Pero, en esos casos, se acumula cada vez más cantidad de residuos. «Como los residuos radiactivos emiten radiación deben estar almacenados por largos períodos de tiempo. Este método hace que cada vez se necesite más espacio», indicó.
Plan experimental
El tratamiento térmico surgió a modo experimental en 2016 en el Centro Atómico Bariloche. Se trata del único lugar en América que trabaja en el desarrollo de esta tecnología aplicada a residuos radiactivos de bajo nivel simulados. Actualmente, hay plantas a gran escala en Rusia, Suiza, Bélgica y Sudáfrica.
Pullao remarcó que una vez que se termine de desarrollar la tecnología en la Argentina, se buscará construir una planta a gran escala -en caso de que CNEA lo necesite- que permita tratar los residuos radiactivos de bajo nivel que se producen en reactores nucleares, institutos de investigación y centros médicos.
«No trabajamos con material radiactivo real sino con residuos nucleares simulados. Nuestro laboratorio es experimental. Es una planta piloto para investigar la técnica», aclaró.
Pullao se introdujo en el grupo experimental en 2019. Representó a Argentina en la conferencia internacional sobre residuos nucleares y su gestión de forma segura y sustentable, organizada por la Agencia Internacional de Energía Atómica, en Viena.
“Básicamente conté los resultados obtenidos al tratar un residuo radiactivo de bajo nivel simulado. Expliqué que el volumen se puede reducir hasta un 95% aproximadamente y esto se puede extrapolar a una planta más grande”, manifestó.
El investigador consideró que es un sistema “costoso” ya que producir el plasma demanda mucha energía. Sin embargo, al emplear temperaturas mucho más altas que la incineración convencional o la pirólisis, se generan menos gases de efecto invernadero y se evitan que se formen otros compuestos, como las dioxinas y los furanos, son agentes químicos perjudiciales para la salud humana y el ambiente. Esta técnica no solo reduce el volumen de los residuos originales sino que además destruye estas especies debido a las altas temperaturas de la técnica.
“Los residuos nucleares son tan peligrosos que no importa cuánto dinero se tenga que invertir para tratarlos. Otros países tienen otros tipos de tratamientos como la compactación o la cementación, otros los almacenan y esperan que esos residuos radiactivos decaigan. Pero el problema principal es que son volúmenes muy grandes. Esta propuesta es innovadora y se aplica en pocos países porque es reciente”, manifestó.
¿En qué consiste el tratamiento térmico?
El 90% de los residuos radiactivos del país son de bajo nivel. Esto quiere decir que tienen radioisótopos con una vida media inferior a los 30 años. El 10% restante es de nivel intermedio y alto.
El sistema de tratamiento consta de un horno en el que se introduce una torcha de plasma (el dispositivo que genera el plasma) y un electrodo. Entre la torcha y el electrodo se genera un arco eléctrico, a través del cual pasa aire. El aire, al pasar a través de la electricidad, produce un gas plasmático.
Se introduce entonces el residuo y se reduce su volumen. Cuando se apaga el sistema, se aguarda que se enfríe y se retira el residuo remanente.
Los residuos sólidos remanentes se tratan mediante técnicas de inmovilización como la vitrificación; mientras que los gases se tratan químicamente para reducir su riesgo químico.
Cómo se clasifican los residuos
Los “residuos radiactivos” son aquellos materiales que no pueden ser dispersados en el ambiente y que, por lo tanto, requieren tratamiento, acondicionamiento y disposición final.
Según el Programa Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos de la República Argentina (PNGRR), los residuos radiactivos de bajo nivel se separan y clasifican en sólidos compactables, sólidos no compactables, sólidos húmedos y efluentes líquidos. Los sólidos compactables y no compactables se generan en la operación, mantenimiento y desmantelamiento de centrales nucleares.
Los primeros comprenden guantes, telas y papel. Se colocan en tambores de 200 litros en los que se les aplica un tratamiento de reducción de volumen mediante prensado. Los segundos (como cables, caños, maderas, mampostería, partes de equipos o herramientas) también se almacenan en tambores de 200 litros, y en caso de ser necesario, en contenedores prismáticos de mayor capacidad.
Los sólidos húmedos, como los barros provenientes de la limpieza de tanques, se tratan mediante desecación común para bajar su grado de humedad y se disponen en tambores de 200 litros. Los aceites contaminados también se colocan en estos tambores o en garrafas de 50 litros, y se almacenan hasta su acondicionamiento.
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