miniaturadaimagem|Técnicos instalando resíduos transurânicos na Central Piloto de Isolamento de Resíduos, perto de Carlsbad, Novo México 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. 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). Encontram-se em construção locais de armazenamento de resíduos radioativos, sendo o de Onkalo, na Finlândia, o mais avançado.
Princípios e antecedentes 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. As barreiras artificiais incluem argila bentonítica e cimento.
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].
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.
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. 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.
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.
Repositórios radioativos naturais 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. miniaturadaimagem|Uma cápsula sueca KBS-3 para resíduos nucleares 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.
Investigação 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. As principais instalações de teste subterrâneas estão listadas abaixo: País Nome da instalação Localização Geologia Profundidade Status Bélgica Instalação de Investigação Subterrânea HADES Mol argila plástica 223 m em operação 1982 Canadá Laboratório de Investigação Subterrâneo da AECL Pinawa granito 420 m 1990–2006 Finlândia Onkalo Olkiluoto granito 400 m em construção França Laboratório de Investigação Subterrâneo Meuse/Haute Marne Bure argila 500 m em operação 1999 Japão Laboratório de Investigação Subterrâneo Horonobe Horonobe rocha sedimentar 500 m em construção Japão Laboratório de Investigação Subterrâneo Mizunami Mizunami granito 1000 m em construção Coréia do Sul Túnel de Investigação Subterrâneo KAERI Deajeon granito 120 m em operação 2006 Suécia Laboratório de Rocha Dura de Äspö Oskarshamn granito 450 m em operação 1995 Suíça Local de teste de Grimsel Passo Grimsel granito 450 m em operação 1984 Suíça Laboratório de Rochas de Mont Terri Monte Terri argila 300 m em operação 1996 Estados Unidos Depósito de resíduos nucleares de Yucca Moutain Nevada tufo, ignimbrito 50 m 1997–2008
Locais de repositórios nucleares PaísNome da InstalaçãoLocalizaçãoResíduosGeologiaProfundidadeEstadoArgentinaSierra del MedioGastregranitoProposed 1976, stopped 1996BélgidaHades (High-activity disposal experimental site)high-level wasteplastic clay~225 munder discussionCanadáOPG DGROntario200,000 m3 L&ILWargillaceous limestone680 mlicense application 2011, canceled 2020CanadáNWMO DGROntariospent fuelsitingChinaunder discussionFinlândiaVLJOlkiluotoL&ILWtonalite60–100 min operation 1992T. Aikas and P. Antilla. 2008. Repositories for low- and intermediate-level waste in Finland. Reviews in Eng. Geology 19, pp. 67–71.FinlândiaLoviisaL&ILWgranito120 min operation 1998FinlândiaOnkaloOlkiluotospent fuelgranito400 munder constructionFrançaCigéo (Centre Industriel de Stockage Géologique)Bure, Meusehigh-level wastemudstone500 mlicense application 2023AlemanhaSchacht Asse IILower Saxonysalt dome750 mclosed 1995AlemanhaMorslebenSaxony-Anhalt40,000 m3 L&ILWsalt dome630 mclosed 1998AlemanhaGorlebenLower Saxonyhigh-level wastesalt domeproposed, on holdAlemanhaSchacht KonradLower Saxony303,000 m3 L&ILWsedimentary rock800 munder constructionJapãoVitrified high-level waste>300 munder discussionCoreia do SulWolseongGyeongjuL&ILW80 min operation 2015Coreia do Sulhigh-level wastesitingSuéciaSFRForsmark63,000 m3 L&ILWgranito50 min operation 1988SuéciaForsmarkspent fuelgranito450 mlicense application 2011 License application March 2011Suíçahigh-level wasteclaysitingReino Unidohigh-level wasteunder discussionEstados UnidosWaste Isolation Pilot PlantNew Mexicotransuranic wastesalt bed655 min operation 1999Estados UnidosYucca Mountain ProjectNevada70,000 ton HLWignimbrite200–300 mproposed, canceled 2010
Estado de alguns locais de repositório miniaturadaimagem|Esquema de um repositório geológico em construção no local da Central Nuclear de Olkiluoto, Finlândia miniaturadaimagem|Um túnel de demonstração em Olkiluoto miniaturadaimagem|Em fevereiro de 2014, materiais radioativos vazaram de um tambor de armazenamento danificado na Central Piloto de Isolamento de Resíduos dos EUA. A análise de vários acidentes, realizada pelo Departamento de Energia dos EUA, mostrou a ausência de uma "cultura de segurança". 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.
Austrália No início dos anos 2000, houve uma proposta para um repositório internacional de resíduos de alto nível na Austrália 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.
Canadá 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.
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.
Finlândia 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. , atrasos contínuos significam que a Posiva espera que as operações comecem em 2023.
Alemanha 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. 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. 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.
Suécia 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.
Reino Unido 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.