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Una de las principales objeciones a la energía nuclear ha sido el problema de los residuos nucleares radiactivos. Aunque tenemos la capacidad de reprocesar aproximadamente el 95 por ciento del combustible nuclear gastado de un reactor, la cantidad de desechos altamente radiactivos que quedan es, sin embargo, sustancial. Y esos desechos deben almacenarse durante cientos de miles de años antes de que los isótopos tóxicos se descompongan a un nivel seguro.

Ahora, un equipo de científicos del Laboratorio Nacional de Argonne afirma tener una forma de reciclar un dos por ciento adicional de los desechos nucleares a nivel industrial utilizando piezas impresas en 3-D. El procedimiento químico en sí no es nuevo: fue desarrollado en 2013 por Artem V. Gelis, ahora director del programa de radioquímica de la Universidad de Las Vegas. Lo nuevo es la capacidad de escalar fácilmente el proceso de una manera que será útil para la industria de la energía nuclear, y eso es posible gracias a la impresión 3D.

Dos por ciento suena como una cantidad trivial. Sin embargo, según Andrew Breshears, uno de los autores del estudio, el descubrimiento es más importante de lo que parece. Hablando con Phys.org, dijo, “[r] después de almacenar el cinco por ciento durante cientos de miles de años, el tres por ciento restante debe almacenarse en un máximo de aproximadamente 1,000 años. En otras palabras, este paso adicional puede reducir la duración del almacenamiento casi mil veces “.

Si bien el descubrimiento es impresionante, las afirmaciones requieren cierta calificación. Pero primero es necesario conocer algunos conceptos básicos sobre el reprocesamiento.

Una planta de energía nuclear emplea la fisión nuclear para generar energía, pero esto genera residuos en forma de combustible gastado. El combustible gastado contiene material reutilizable, como plutonio y uranio, y material no reutilizable, como cesio y yodo. El objetivo básico del reprocesamiento es separar el material reutilizable para que pueda ser devuelto a los reactores como combustible. El método estándar actual para el reprocesamiento, el que reduce los desechos nucleares en aproximadamente un 95 por ciento, se llama Plutonio y recuperación de uranio por extracción, o PUREX.

El proceso químico desarrollado en 2013, llamado ALSEP (Proceso de separación de lantánidos y actínidos), es un paso adicional que ocurre después de que se completa el proceso PUREX. ALSEP separa dos isótopos adicionales, americio y curio, del resto de los desechos. El americio y el curio podrían reciclarse como combustible en reactores de neutrones rápidos avanzados, donde se descompondrían en isótopos menos radiactivos, pero dichos reactores aún no están disponibles comercialmente. Por lo tanto, por ahora, estos isótopos tendrían que almacenarse como desechos, para siempre, aunque si se almacenan solos, ocuparían menos espacio en una instalación de eliminación.

El tres por ciento restante de los desechos originales, divorciados de su material más altamente radiactivo, requeriría un tiempo de almacenamiento significativamente menor que si no se hubiera reprocesado de esta manera, pero aún así hasta mil años.

Edwin Lyman, director interino del Proyecto de Seguridad Nuclear en la Unión de Científicos Preocupados, planteó varias preocupaciones adicionales. En un correo electrónico al Boletín, señaló que no hay una flota de reactores reproductores capaces de quemar uranio reprocesado, por lo que la afirmación de que podemos reciclar el 95 por ciento del combustible gastado, y mucho menos el dos por ciento adicional, es engañosa. Además, escribió que para tener un efecto enorme en términos de conservación del espacio en una instalación de eliminación geológica a largo plazo, otros productos de fisión como el cesio y el estroncio también tendrían que separarse. Finalmente, calificó el uso de impresoras 3D como “un truco sin ningún significado real para las conclusiones del estudio”.

En cualquier caso, el nuevo proceso no proporcionará ningún beneficio inmediato en los Estados Unidos, ya que la política energética de los Estados Unidos rechaza por completo el reprocesamiento de los desechos nucleares civiles. La industria nuclear de los Estados Unidos genera colectivamente alrededor de 2,000 toneladas de combustible nuclear gastado cada año, y los propietarios de los reactores almacenan estos desechos nucleares en el sitio en contenedores secos.

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