Finska gradi tunel u kome će biti zakopan nuklearni otpad na 100.000 godina

20.06.2023. | 22:51

Finska će uskoro postati prva zemlja u kojoj će nuklearni otpad biti zakopan duboko pod zemljom.

„Onkalo“ je finska riječ za pećinu ili udubljenje. To podrazumeva nešto veliko i duboko: ne znaš gdje završava onkalo i da li se i gdje završava. To je prikladan naziv za ogroman tunel napravljen u Finskoj u poslednjih 20 godina. Onkalo, koji leži 450 metara duboko unutar stijene ostrva Olkiluoto na jugozapadu zemlje, prvo je na svijetu stalno skladište za istrošeno nuklearno gorivo.

Na Olkiluotu se nalaze tri nuklearna reaktora, koji stoje jedan pored drugog na obali mora. Treći je pokrenut tek ove godine, postavši prvi novi reaktor koji je obezbjedio struju u zapadnoj Evropi u poslednjih 15 godina. Ovi reaktori, zajedno sa još dva u Loviisu na južnoj obali, proizvode 33 odsto električne energije u Finskoj.

Na nekoliko minuta vožnje od reaktora Olkiluoto, privodi se kraju izgradnja prvog u svijetu Geološkog odlagališta (GDF) za istrošeno nuklearno gorivo.

Izgradnja Onkala koštala je milijardu evra i očekuje se da će početi sa radom za oko dvije godine. Mnogi, uključujući Međunarodnu agenciju za atomsku energiju (IAEA), pozdravili su ovaj projekat. „Svi znamo za ideju o geološkom odlagalištu za radioaktivni nuklearni otpad visokog nivoa, ali Finska je prva to sprovela u djelo“, prokomentarisao je Rafael Marijano Grosi, generalni direktor IAEA, prilikom posete toj lokaciji 2020. godine.

Druge zemlje, uključujući Veliku Britaniju, SAD, Švedsku, Francusku i Kanadu, već traže slično rješenje, kaže Geret Lou, profesor radiohemije na Univerzitetu u Helsinkiju, koji nije uključen u finski projekat. „Finska je najmanje deceniju ispred svih ostalih.“

Da li je Finska pronašla odgovor

Onkalo je napravljen tako da se u njega skladišti nuklearni otpad visokog nivoa radioaktivnosti koji može ostati radioaktivan tokom vremenskog perioda koji je ljudima neshvatljiv. Ali, to je već izazvalo debate o tome da li nešto može poći naopako. Dakle, da li je Finska zaista pronašla odgovor za nuklearni otpad – i da li neko može da garantuje da će on ostati bezbjedan u dalekoj budućnosti.

Come 450 meters underground as we visit Onkalo 🇫🇮, the world’s first-ever deep geological repository for spent fuel. pic.twitter.com/EH12ZWJdh4

— IAEA – International Atomic Energy Agency ⚛️ (@iaeaorg) June 23, 2021

Nuklearna energija trenutno obezbjeđuje oko 10 odsto svjetske električne energije. Budući da je ovo gorivo sa niskim sadržajem ugljenika, mnogi ga vide kao važnog igrača u borbi protiv klimatskih promjena.

Ali, upotreba nuklearne energije je i dalje kontroverzna tema u mnogim zemljama zbog svoje visoke cijene i dugog vremena izgradnje, kao i zabrinutosti oko bezbjednosti nuklearnih reaktora i neriješenog pitanja šta raditi sa nuklearnim otpadom.

Ipak, nekoliko zemalja, uključujući SAD i Veliku Britaniju, grade nove reaktore ili unapređuju postojeće kako bi povećale kapacitet, dok druge kao što su Indija, Kina i Rusija planiraju ogromna proširenja.

Ostaju otvorene debate o bezbjednosti samih postrojenja, ali takođe treba pronaći rešenje za ogromne količine istrošenog goriva i radioaktivnog otpada koji se akumulira i koji ostaje prijetnja po životnu sredinu i zdravlje ljudi stotinama hiljada godina. Ovaj otpad treba držati podalje od ljudi i izolovati od okoline tokom vremenskog perioda koji je gotovo neshvatljiv ljudskom umu. Ovaj problem je učinio bezbjedno upravljanje radioaktivnim otpadom jednim od najvećih problema nuklearne energije.

IAEA procjenjuje da je oko 260.000 tona istrošenog nuklearnog goriva u privremenom skladištu širom svijeta od 2016. godine, većina na lokacijama reaktora. Oko 70 odsto istrošenog goriva u svetu nalazi se u rezervoarima za skladištenje, a ostatak u kontejnerima od betona i čelika koji se nazivaju „suve bačve“.

Malo ko vjeruje da se ova situacija može beskonačno održati.

„Više od 60 godina svi smo imali koristi od nuklearne energije“, kaže Luis Blekburn, profesor na Univerzitetu Šefild u Velikoj Britaniji. „Odgovornost naše generacije naučnika i inženjera je da prihvatimo izazov i da na adekvatan način odložimo otpad, umesto da ga ostavimo budućim generacijama.“

Dodaje da Onkalo ima podršku javnosti i da je nastao demokratskim procesom. „To je izuzetna i ogromna prekretnica. Finska je dala primjer svijetu šta se može postići uspešnom saradnjom i transparentnom komunikacijom sa javnošću.“

Niko još nije ponudio drugačije rješenje

Naučnici se već decenijama bore s tim kako da odlože opasan nuklearni otpad. Istrošeno gorivo je jedna od najtežih vrsta otpada za upravljanje jer je veoma opasno. On proizvodi nivo zračenja koji bi mogao da dâ smrtonosnu dozu za ljude u blizini, upozorava Blekburn.

Profesor Lou navodi da postoji naučni konsenzus da je geološko odlaganje na period od stotinu hiljada godina u posebno dizajniranim odlagalištima kao što je Onkalo, sa stabilnom formacijom stena, „najizvodljiviji pristup“ za istrošeno nuklearno gorivo. „Imamo inženjerska rešenja za kopanje i tuneliranje, odlaganje otpada i izgradnju barijera kojima ga okružujemo.“

Finska Uprava za radijacionu i nuklearnu bezbjednost je zaključila da su karakteristike temeljne stene Onkalo povoljne za obezbeđivanje bezbednog konačnog odlaganja istrošenog nuklearnog goriva. Onkalo je, kao i ostatak Finske, veoma geološki stabilan i rizik od zemljotresa je nizak. „Stena u Onkalu je migmatit-gnajs: mešavina dve različite vrste stena u jednoj steni“, objašnjava Anti Joutsen, glavni geolog iz kompanije „Posiva“. „Staro je skoro dve milijarde godina i veoma je tvrdo.“

Ovo je važno jer je kamen jedna od tri sigurnosne barijere u konceptu odlaganja. Takođe mora biti dovoljno stabilan da omogući izgradnju tunela za taloženje u rupe duboko ispod zemlje.

Onkalova blizina postojeće nuklearne elektrane takođe je bila relevantna za odluku da se ona tamo postavi, kaže prof. Lou. „Kada su u pitanju nuklearne investicije, jedan od problema širom sveta je stav: ‘ne u mom dvorištu'”, dodaje. „Ljudi u ovom delu Finske već koriste nuklearnu energiju i prihvatili su je. Tako da odlaganje otpada ovde nije za njih predstavljalo veliki izazov.“

Princip skladištenja u Onkalu

U Onkalu će se smještati istrošene gorivne šipke bez prethodne prerade. Neki naučnici kažu da bi ponovna obrada – proces odvajanja plutonijuma i uranijuma iz istrošenog nuklearnog goriva koje proizvodi nuklearni materijal za višekratnu upotrebu i nuklearni otpad visokog nivoa – učinila bezbednijim smanjenjem ukupne količine preostalog otpada. „Može se preradom povratiti uranijum i plutonijum koji se ponovo mogu koristiti za pravljenje novog goriva“, objašnjava Marja-Sitaru Kaupi, predavač na odseku za hemiju na Univerzitetu u Helsinkiju koja je radila istraživanje za „Posivu“. Otprilike trećina svetskog nuklearnog otpada je ponovo obrađena, koji se zatim može pretvoriti u staklo.

Ali drugi kažu da ponovna obrada povećava rizik od nuklearnog terorizma. Dugoročno, vitrifikovani otpad bi se takođe mogao rastvoriti u kontaktu sa podzemnim vodama. „Posiva“, kompanija osnovana da napravi i vodi Onkalo, sama kaže da je ponovna obrada tehnički zahtevna i skupa. Takođe još uvek proizvodi određenu količinu visokoaktivnog otpada, ističe Johana Hansen, koordinatorka za istraživanje i razvoj u kompaniji „Posiva“. „Tako da bi i u tom slučaju bilo potrebno postrojenje za odlaganje.”

Finska je odlučila da izgradi postrojenje u Onkalu pre više od dve decenije kada su se dva nuklearna proizvođača u zemlji dogovorila da odlažu svoje istrošeno nuklearno gorivo na jednoj lokaciji. Finska vlada je odobrila planove za izgradnju ovog postrojenja u decembru 2000. godine, rekavši da „od proučenih opcija odlaganja, duboko odlaganje u temeljnoj steni nudi najbolje i najrealnije mogućnosti za izolovanje nuklearnog otpada visokog nivoa iz biosfere i ljudskog staništa“.

Tri barijere prije smještanja u tunel

Skladište Onkalo je zasnovano na konceptu KBS-3 koji je razvila Švedska kompanija za upravljanje nuklearnim gorivom i otpadom, u saradnji sa „Posivom“. Ideja je da se naprave tri barijere oko nuklearnog otpada: prvo se stavlja u bakarne kanistere, zatim se kanisteri umotavaju u bentonit – glinu koja upija vodu – i na kraju, zakopavaju u tunele duboko u steni.

Do sada je izgrađeno pet samostalnih tunela za taloženje, dugih 350 metara. Još 85 će biti izgrađeno tokom godina kako se objekat bude punio. Svaki tunel za taloženje ima oko 40 vertikalnih kružnih rupa u svom podu, svaka duboka osam i široka dva metra. Ukupno ima mjesta za oko 3.000 kanistera, po jedan za svaku vertikalnu rupu.

„Ukupno će držati pet i po tona otpada“, kaže Joutsen. „Dakle, Onkalo će uzeti sav nuklearni otpad visokog nivoa koji proizvodi pet finskih nuklearnih elektrana tokom čitavog njihovog životnog ciklusa.“

Nakon što svaki kanister bude zakopan, njegova rupa će biti ispunjena bentonitom, kaže Hansen. „Kada stavimo kanister u svaku rupu, napunićemo tunel sa još bentonita i zapečatićemo ga betonom.“

Konačno odlaganje istrošenog nuklearnog goriva počeće negde u narednih nekoliko godina. „Posiva“ procjenjuje da će biti potrebno 100 do 120 godina dok se skladište ne napuni. U tom trenutku ceo objekat će biti zapečaćen, omogućavajući kanisterima da leže, nadamo se, neometani, najmanje 100.000 godina, sa smrtonosnim radioaktivnim sadržajem izolovanim od spoljašnjeg sveta.

Iako je rizik od zemljotresa ovdje mali, seizmička aktivnost je uzeta u obzir, kaže Joutsen. „Biće nekoliko ledenih doba u narednih milion godina i ona će predstavljati rizik od zemljotresa. Na vrhu Onkala će biti dva-tri kilometra debeo ledeni pokrivač koji će gurnuti Zemljinu koru nadole za više stotine metara. Onkalo je napravljen da to izdrži.”

Kada se ledeno doba završi, kora će ponovo početi da se diže – i tada bi moglo doći do zemljotresa čija snaga bi mogla da razbije kanistere, dodaje Joutsen. „Da bismo to sprečili, postavljamo ih na najbolja moguća mesta: rupe za odlaganje su u neizlomljenim delovima stene.”

Ima li boljeg rješenja

Ovaj finski projekat nije jedina ideja za bezbedno dugoročno upravljanje radioaktivnim otpadom. Norveška, na primer, razmatra mogućnost odlaganje u duboke bušotine, gde bi se otpad spuštao u kanisterima na mnogo veću dubinu od tri i po hiljade metara kroz uske bušotine bez izgadnje tunela.

Predložene su i druge gotovo neizvodljive opcije, kao što je ispaljivanje nuklearnog otpada u svemir u raketi ili stavljanje u zone subdukcije – regione u kojima se Zemljina tektonska ploča nalazi ispod druge ploče.

Ipak, ima smisla nastaviti sa istraživanjem alternativa – ne samo zato što su neki naučnici zabrinuti zbog pristupa Finske.

Jedna od tema koja je obeležila izgradnju tunela bila je usmerena na pronalaženje univerzalno razumljivog znaka za opasnost, ako u dalekoj budućnosti nestane današnji jezik. U kompaniji „Ponsiva“, međutim smatraju da Onkalo uopšte ne treba obeležavati. „Buduće generacije ne moraju da znaju za ovo“, tvrdi Joutsen. „Tako je duboko i tako izolovano. Ovde dole će biti mnogo bakra i plutonijuma i znak bi mogao da podstakne ljude da počnu da kopaju da bi ga pronašli. Pomalo kao piramide u Egiptu koje su poharali pljačkaši grobnica.”

Konačna odluka ipak nije doneta. Nema žurbe jer će objekat ostati otvoren 100 do 120 godina.

Profesorka Kaupi kaže da je važno staviti debatu o obeležavanju mesta za buduća pokoljenja. Često podseća svoje studente na Univerzitetu u Helsinkiju da je radioaktivnost otkrivena pre samo 120 godina. „Sada govorimo o stvarima koje bi se mogle dogoditi u narednih stotina hiljada godina. Ne znamo ni šta bi se moglo dogoditi u narednih sto godina.“

Kaupi tvrdi da je „veoma uverena” da Finska radi dobar posao sa Onkalom, ali veruje da bi vrata i dalje trebalo da budu otvorena za druga rešenja.

„Možda će biti mudrijih ljudi posle nas koji imaju nove ideje o tome šta da rade sa nuklearnim otpadom. Možda izmisle nešto bolje. Ali sada moramo da damo sve od sebe, sa našim trenutnim znanjem zasnovanim na poštenom istraživanju.“