Durante mucho tiempo, la generación de electricidad a partir de centrales nucleares en Alemania estuvo acompañada de iniciativas ciudadanas y movimientos ecologistas y antinucleares. Además de la seguridad de los reactores, el almacenamiento y el transporte asociado de los residuos altamente radiactivos de las centrales nucleares fue criticado por el movimiento antinuclear [1]. En 1979 comenzó la investigación de una cúpula salina en Gorleben para determinar su idoneidad como almacén definitivo. Tras interrumpirse la exploración en 2000 por presiones políticas, en la actualidad existen 16 instalaciones de almacenamiento provisional repartidas por toda Alemania [2, 3]. Aunque en la actualidad la energía nuclear sigue siendo una fuente de energíaneutra en emisiones de CO2, tras el accidente de Fukushima se tomó la decisión de eliminarla progresivamente antes de 2022 debido al alto riesgo de fuga de radiactividad. Hasta la retirada definitiva, se seguirá concediendo gran importancia a la seguridad de los reactores y a la seguridad del transporte y almacenamiento de los elementos combustibles gastados.
El milagro de la carga Castor
Eltransporte de barras de combustible gastado en los llamados contenedores Castor ha dado lugar a numerosas manifestaciones cargadas de emoción. El nombre Castor significa "barril para almacenamiento y transporte de material radiactivo". Fueron desarrollados especialmente para el transporte y almacenamiento de elementos de combustible gastado y están destinados a blindar contra la radiación y evitar la liberación de radiactividad. Para ello, están sujetos a la aprobación y regulación de los embalajes de tipo B, que son probados y aprobados por la Oficina Federal de Gestión de Residuos Nucleares (BfE) [4].
Los contenedores se fabrican por encargo de la Gesellschaft für Nuklear-Service GmbH (GNS) a partir de hierro fundido de 30-40 cm de espesor con grafito esferoidal. Para el blindaje neutrónico y mejorar la resistencia mecánica, se insertan varillas de polímero y el interior de los barriles está niquelado. Con el fin de garantizar la seguridad durante el transporte y almacenamiento de residuos altamente radiactivos procedentes de instalaciones nucleares, el Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales (BAM), como autoridad federal superior científica y técnica, ha desarrollado procedimientos de ensayo para probar los contenedores Castor que se centran, por un lado, en la protección radiológica y, por otro, en las cargas mecánicas que deben soportar los contenedores. Entre ellos figuran [2]:
- Impacto desde una altura de 9 m sobre una base rígida
- Impacto desde una altura de 1 m sobre una espiga de acero de 15 cm de espesor
- Incendio (30 minutos a 800 °C)
- Presión de 20 m de profundidad de agua durante ocho horas
- Presión de 200 m de profundidad de agua durante una hora (además de las recomendaciones del OIEA).
No es necesario que un contenedor que vaya a someterse a ensayo permanezca completamente indemne a los escenarios. El efecto de blindaje puede deteriorarse por un factor máximo de 100 como resultado de la exposición, lo que corresponde a una exposición máxima a la radiación de 10 mSv/h (milisieverts por hora a una distancia de 1 metro).
Los contenedores se someten a pruebas adicionales, que no deben dar lugar a ninguna alteración de las funciones de seguridad [4, 5]:
- Caída de un contenedor desde un puente de autopista desde una altura de 40 m
- Caída de un contenedor enfriado a -40°C desde una altura de 9 metros
- Explosión de un depósito de líquido con 5 toneladas de propano directamente junto a un contenedor
- Ensayo de incendio a 1200 °C durante 30 min
- Caída de un contenedor a escala desde un helicóptero desde una altura de 800 m
- Impacto directo de un tren de pasajeros a 130 km/h sobre el lado largo de un contenedor
- Bombardeo de un contenedor con una réplica de 1000 kg del eje de una turbina de avión a 292 m/s (1050 km/h).
Protección contra la radiación mediante recubrimiento de níquel
Tras la explosión: el Castor ha salido despedido de su posiciónAdemás deestos criterios, la protección contra las radiaciones es el principal criterio para los contenedores. Esto se consigue mediante un recubrimiento de níquel de varios milímetros de espesor en el interior de los contenedores. Para ello, el electrolito se introduce en el contenedor catódico y se galvaniza con un ánodo interno. Esto aumenta el peso de cada contenedor en 1 tonelada [6]. Por encargo y con el apoyo de GNS, la empresa Metallveredlung (MTV), con sede en Solingen, desarrolló el proceso de galvanización NIBSORB®, una capa de dispersión consistente en una capa de níquel dúctil con inclusiones de sólidos que contienen boro que capturan neutrones [7]. Las propiedades técnicas de NIBSORB®, que puede depositarse en capas de cualquier espesor, permiten una amplia gama de aplicaciones. La incorporación homogénea de un 15-25% en volumen de carburo de boro natural o enriquecido con isótopos, con tamaños de grano medios de 6-8 µm, consigue un blindaje neutrónico eficaz que supera la eficacia de las capas absorbentes conocidas hasta ahora, incluso con espesores de capa bajos. Otras ventajas son la buena resistencia a la corrosión, al desgaste y a la temperatura.
Deposición por dispersión NICABOR
En 2005 se patentó el desarrollo de un recubrimiento de dispersión de níquel como sustituto del cromo duro. Se trata de la deposición por dispersión NICABOR® [8], en la que partículas de carburo de boro con tamaños de grano de 1 µm se incorporan a la capa de níquel en una concentración de aprox. el 15 %. En combinación con otras capas electrodepositadas, por ejemplo, sulfamato de níquel o bronce como capa inferior, los sistemas de recubrimiento consiguen una resistencia a la corrosión y al desgaste comparable a la del cromo duro. Los componentes de gran tamaño, como vástagos de pistón, tubos o cilindros de presión, deben revestirse con estos procesos en Solingen. Con este proceso, MTV consiguió adelantarse técnicamente a los compuestos de cromo (VI) clasificados como compuestos SVHC por la ECHA en el anexo 14 del Reglamento REACh y, por tanto, propuestos para su prohibición y utilizados en el cromo duro [8,9,10].
Protestas contra la planta de niquelado prevista
Aunque los transportes de residuos nucleares en los contenedores Castor se consideran seguros, continúan las protestas contra los transportes [9]. También ha habido protestas en el pasado contra la construcción de una planta de galvanoplastia en una zona industrial de Solingen. Mientras que el revestimiento de los contenedores Castor se trasladó a Mülheim en 2002 a instancias del cliente, GNS (Gesellschaft für Nuklear Service), la empresa de galvanoplastia por contrato MTV (Metallveredlung) de Solingen, establecida desde hacía tiempo, quería aprovechar las buenas conexiones de transporte para establecer el nuevo proceso de niquelado NICABOR® y construir una planta con la nueva tecnología para otros objetos de gran tamaño en el polígono industrial de Fürkeltrath. En enero de 2008 se conoció el plan de la planta, que entra dentro de la Ordenanza de Incidentes Peligrosos, lo que obligó a adaptar el plan de desarrollo original a los nuevos requisitos. Los planes fueron bien acogidos por los políticos de Solingen, ya que se hablaba de entre 160 y 200 nuevos puestos de trabajo. La proximidad a zonas residenciales y de agricultura ecológica, así como la altura del edificio previsto, de 30 metros, y el término "operación de incidentes peligrosos" hicieron que los residentes locales se pusieran alerta y siguieran de cerca los planes de la ciudad. Finalmente, fundaron una iniciativa ciudadana. Desde el verano de 2008 hasta marzo de 2009, la iniciativa ciudadana movilizó a 130 propietarios para impedir la planta de galvanoplastia. En marzo de 2009, hubo incluso una amenaza de acción legal. Los agricultores ecológicos temían por sus medios de vida, ya que la proximidad de la planta de galvanoplastia habría supuesto muestreos periódicos del suelo y elevados costes. Además, existía el temor constante de que el suelo pudiera enriquecerse con níquel. Los ánimos se caldearon hasta el verano de 2010, cuando los residentes locales expresaron su "temor a la exposición permanente a metales pesados y a posibles accidentes". En abril de 2011, se supo finalmente que el propietario de MTV, Klaus Wilbuer, había abandonado los planes desde el punto de vista empresarial y los políticos de Solingen se plegaron a las exigencias de la iniciativa ciudadana[11].
Los transportes Castor acompañados de protestas son un símbolo del fin de la era nuclear en Alemania. Además del hierro fundido macizo, para la protección radiológica de los contenedores de residuos nucleares es imprescindible un grueso recubrimiento de níquel. Una empresa de galvanoplastia quiso recubrir grandes componentes con un proceso galvánico similar, y se vio envuelta en una vorágine de protestas y amenazas de acciones legales.
Fotos: BAM [5]
Bibliografía
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Kernenergie_in_Deutschland#Geschichte
[2] https://www.ndr.de/geschichte/schauplaetze/Gorleben-und-der-Atommuell-Eine-Chronik,gorlebenchronik2.html
[3] https://www.rnd.de/politik/wo-der-atommull-in-deutschland-liegt-I6EOB4MGERGZBJPGKMQHVCOHAA.html
[4] Wikipedia Castor (tecnología nuclear)
[5] https://tes.bam.de/TES/Navigation/DE/Gefahrgut/Behaelter-radioaktive-Stoffe/Pruefmethoden-und-Forschung/pruefmethoden-und-forschung.html
[6] Welt am Sonntag, Solinger Firma macht Castor sicherer, 16.04.2006
[7] NIBSORB®; www.mtv-gmbh.com
[8] NICABOR®; www.mtv-gmbh.com
[9] Why not compromise, Heiko Reski, MTV Metallveredlungs GmbH & Co. KG, Solingen, WoMag 9 (2016), pp. 1-2
[10] Customised hybrid coating systems, Heiko Reski, MTV Metallveredlungs GmbH & Co. KG, Solingen, JOT Kombinierte Oberflächen, X (2016), pp. 20
[11] www.maschinenmarkt.vogel.de, 11.02.2014, redactora Carmen Kural, Chromersatz mit hoher Korrosionsbeständigkeit
[12] https://castor-stoppen.de/buendnis/
[13] Artículo del archivo municipal de Solingen del 27.4.2002 - 27.05.2011 sobre los términos iniciativa ciudadana y acabado de metales.
