A perspectiva de tornar o lixo útil sempre me fascinou. Seja baterias usadas, painéis solares ou combustível nuclear gasto, aproveitar algo destinado à disposição parece uma vitória para todos.
Na energia nuclear, descobrir o que fazer com o lixo sempre foi um desafio, já que o material precisa ser tratado com cuidado. Em uma nova matéria, investiguei a questão do que os reatores nucleares avançados significarão para os resíduos de combustível gasto. Novos refrigerantes, combustíveis e logísticas que surgem nos projetos das empresas podem exigir alguns ajustes. Meu trabalho também ajudou a responder a outra pergunta que estava rondando minha cabeça: Por que o mundo não recicla mais resíduos nucleares?
Ainda há muito urânio utilizável no combustível nuclear gasto quando ele é retirado dos reatores. Aproveitar aquilo que foi gasto poderia reduzir tanto os resíduos quanto a necessidade de minerar material novo, mas o processo é caro, complicado e não é 100% eficaz.
A França tem o maior e mais estabelecido programa de reprocessamento do mundo. A planta de La Hague, no norte do país, tem a capacidade de reprocessar cerca de 1.700 toneladas de combustível gasto por ano.
A planta utiliza um processo chamado PUREX. O combustível gasto é dissolvido em ácido e passa por um processamento químico para extrair o urânio e o plutônio, que são então separados. O plutônio é usado para fabricar combustível de óxido misto (ou MOX), que pode ser utilizado em uma mistura para alimentar reatores nucleares convencionais, ou sozinho, como combustível em alguns projetos especializados. E o urânio pode ser reenriquecido e usado no combustível padrão de urânio com baixo enriquecimento.
O reprocessamento pode reduzir o volume total de resíduos nucleares de alto nível que precisam de um manuseio especial, diz Allison Macfarlane, diretora da Escola de Políticas Públicas e Assuntos Globais da University of British Columbia, no Canadá, e ex-presidente da Nuclear Regulatory Commission (NRC).
Mas há um pequeno detalhe. Hoje, o padrão de ouro para o armazenamento permanente de resíduos nucleares é um repositório geológico, uma instalação de armazenamento subterrâneo profundo. O calor, e não o volume, é frequentemente o fator limitante para quanto material pode ser armazenado nessas instalações, dependendo do repositório específico. E o combustível MOX gasto emite muito mais calor do que o combustível convencional gasto, diz Macfarlane. Então, mesmo que o volume seja menor, o material pode ocupar tanto espaço, ou até mais, em um repositório.
Também é complicado tornar isso um verdadeiro ciclo: o urânio produzido a partir do reprocessamento é contaminado com isótopos que podem ser difíceis de separar, diz Macfarlane. Hoje, a França basicamente guarda o urânio para um possível enriquecimento futuro, como uma espécie de estoque estratégico. (Historicamente, também exporta uma parte para a Rússia para enriquecimento.) E, embora o combustível MOX possa ser utilizado em alguns reatores, uma vez gasto, é tecnicamente desafiador de reprocessar. Portanto, hoje, o melhor cenário é que o combustível poderia ser usado duas vezes, não infinitamente.
“Todo analista responsável entende que, não importa o quê, não importa quão bom seja o seu processo de reciclagem, você ainda precisará de um repositório geológico no final”, diz Edwin Lyman, diretor de segurança da energia nuclear na Union of Concerned Scientists.
O reprocessamento também tem seus pontos negativos, acrescenta Lyman. Um risco vem do plutônio gerado no processo, que pode ser usado em armas nucleares. A França lida com esse risco com alta segurança e transformando rapidamente o plutônio no produto de combustível MOX.
O reprocessamento também é bastante caro, e o fornecimento de urânio não é significativamente limitado. “Não há benefício econômico no reprocessamento neste momento,” diz Paul Dickman, ex-funcionário do Departamento de Energia e da NRC.
A França arca com o custo mais alto do reprocessamento em grande parte por razões políticas, diz ele. O país não tem recursos de urânio, importando seu suprimento atualmente. O reprocessamento ajuda a garantir sua independência energética: “Eles estão dispostos a pagar um prêmio de segurança nacional.”
O Japão está atualmente construindo uma instalação de reprocessamento de combustível gasto, embora o projeto tenha sido afetado por atrasos. A construção começou em 1993 e, originalmente, a operação deveria começar em 1997. Agora, espera-se que a instalação seja inaugurada até 2027.
É possível que novas tecnologias possam tornar o reprocessamento mais atraente, e agências como o Departamento de Energia deveriam realizar pesquisas de longo prazo sobre tecnologias avançadas de separação, diz Dickman. Algumas empresas que estão trabalhando em reatores avançados afirmam que planejam usar métodos alternativos de reprocessamento em seu ciclo de combustível.
Casey Crownhart
