Durante los próximos cuatro años el cementerio nuclear de El Cabril, en Hornachuelos, en la Vega del Guadalquivir cordobesa, va a servir de centro experimental a fin de conocer los efectos en las aguas subterráneas de los radionucleidos o contaminantes, con un programa de investigación bajo el título de 'Modelación del comportamiento hidrogeoquímico de emplazamientos en sistemas de almacenamiento de residuos radiactivos. Mochesar'.
Se trata de una nueva alianza entre la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (Endesa) y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) para la caracterización y evolución de la composición química de las aguas subterráneas en los emplazamientos de residuos radiactivos, como es el caso del cordobés.
De este modo, se busca profundizar en la comprensión de los procesos de interacción entre el agua y la roca y se pretende caracterizar la evolución de la movilidad de los radionucleidos o contaminantes en los flujos subterráneos. Para ello, es necesario establecer los modelos conceptuales de funcionamiento hidrogeoquímico acoplado a los del modelo hidrogeológico considerando las diferentes interacciones entre el medio hídrico y los materiales por los que circula el agua.
Y es que en el campo de almacenamiento de residuos radiactivos tanto el Ciemat como Enresa poseen una valiosa experiencia en materia de caracterización y monitorización de emplazamientos. Así, desde que se inició el Plan de Búsqueda de Emplazamientos de Enresa en 1990, el Ciemat ha desarrollado líneas de investigación para el estudio de formaciones geológicas favorables para albergar almacenes de residuos radiactivos.
Se ha acordado una estimación total de la contribución por valor de 599.000 euros, de los que el 75% corresponderá a Enresa y el 25%, al Ciemat
Entre ambos organismos han surgido numerosos proyectos de investigación en los que han desarrollado actividades que incluyen la realización de estudios y modelos de funcionamiento hidrogeoquímico basados en los procesos de interacción agua-roca, que regulan la composición química del agua y la migración de los elementos contaminantes asociados a las actividades de almacenamiento de residuos.
Todo ello con el objetivo de mejorar el conocimiento y la seguridad de los emplazamientos durante las fases de licenciamiento, construcción, operación y clausura de las instalaciones de residuos radiactivos. Así, han participado en numerosos proyectos de investigación financiados en los diferentes programas Marco de la Comunidad Europea de Energía Atómica (Euratom): Berrocal, Febex, OKLO, NF-PRO Funmig y Cebama. En todos ellos el denominador común ha sido la caracterización hidrogeoquímica de los emplazamientos a través del estudio de los procesos de interacción agua-roca y el análisis de los procesos de envejecimiento de los sistemas de barrera de ingeniería, en particular, los relacionados con las interfaces hormigón-bentonita y hierro-bentonita.
La bentonita es una arcilla muy usada para que las superficies sobre las que se aplica sean impermeables.
La estrecha colaboración entre Ciemat y Enresa en temas relacionados con la caracterización hidrogeoquímica de emplazamientos se debe a que ambas instituciones comparten líneas de I+D similares, que permiten avanzar en el conocimiento y mejora de las evaluaciones del comportamiento de los emplazamientos seleccionados como futuros almacenamiento de residuos radiactivos.
Las aguas superficiales y subterráneas son el principal agente movilizador de las sustancias contaminantes en cualquier instalación o emplazamiento. La determinación, comprensión y simulación del comportamiento de estos elementos en la geosfera, es un punto crítico en las evaluaciones de seguridad de las instalaciones y para ello se requiere el uso de equipamiento sofisticado y robusto. Eso permite obtener datos de campo fiables y lo más representativos posible para aplicar luego códigos geoquímicos con la intención de generar un modelo hidrogeoquímico que se ajuste al modelo geológico-estructural e hidrogeológico del emplazamiento.
De este modo, se podrá predecir la evolución de las composiciones químicas de agua subterránea, cuantificar los procesos geoquímicos de interacción agua-roca que dan lugar al comportamiento observado y su posible incidencia en la seguridad del almacenamiento.
El Ciemat cuenta con el Grupo de Hidrogeoquímica que está formado por un equipo multidisciplinar de investigadores cuyas actividades abarcan desde la toma de las muestras de agua y su análisis, hasta la modelación mediante códigos geoquímicos de los procesos de interacción agua-roca que determinan las características de las composiciones químicas del agua del emplazamiento.
Todo ello con el objetivo de asegurar que la naturaleza del agua subterránea puede ser la última barrera contra la migración de los posibles radionucleidos liberados en el caso de rotura de todas las anteriores barreras de ingeniería de un almacenamiento de residuos radiactivos.
Algunos de los proyectos en los que se han aplicado dichos conocimientos son el cementerio nuclear de El Cabril, donde se almacenan residuos de baja y media intensidad; el laboratorio subterráneo de Grimsel (Suiza), en formaciones análogas a las propuestas para albergar un Almacenamiento Geológico Profundo (AGP) y al emplazamiento del Almacenamiento Temporal Centralizado (ATC) de Villar de Cañas (Cuenca).
El grupo cuenta con la infraestructura necesaria y la dotación tanto de equipos analíticos como de instrumentación de campo necesarios para aportar una respuesta rápida y prioritaria a las necesidades de caracterización y de modelización hidrogeoquímica.
Este programa de trabajo está encaminado a profundizar en la comprensión de los procesos de interacción del agua y la roca que tienen lugar en los emplazamientos de almacenamiento de residuos radiactivos y a caracterizar la evolución de la movilidad de los radionucleidos o contaminantes en las aguas subterráneas. En concreto, en El Cabril se estudiarán las aguas subterráneas del emplazamiento para determinar su evolución a lo largo de las líneas de flujo y establecer los procesos que determinan las mezclas de aguas y el origen de la salinidad observada. Allí se prevé aplicar los modelos de especiación (proceso mediante el cual una población de una determinada especie da lugar a otra u otras especies), equilibrio químico y caminos de reacción de las aguas subterráneas. Se determinará el origen de las aguas y se elaborará un estudio de los procesos de sorción (proceso físico y químico mediante el cual una sustancia se adhiere a otra) e influencia en el transporte de elementos contaminantes.
En el cementerio nuclear de Hornachuelos también se estudiarán los efectos antrópicos observados en las aguas subterráneas del emplazamientol debido a la interacción con los materiales de construcción de las celdas de almacenamiento de residuos con el objetivo de elaborar modelos de funcionamiento hidrogeoquímico basado en los procesos de interacción agua-roca que regulan la composición química del agua y la migración de los elementos contaminantes asociados a las diferentes actividades en los almacenamiento de baja, media y muy baja actividad.
El plazo previsto para la realización de la primera fase en Córdoba es de 48 meses (2023 a 2026) desde la entrada en vigor del convenio, dentro de la Planificación Estratégica del Ciemat, del octavo Plan de I+D de ENRESA, del Programa Horizon2020 y Horizonte Europa de la Comisión Europea. El plazo estimado de ejecución de la segunda fase está previsto que pueda ser de dos años.
Además del estudio en El Cabril, el proyecto también incluye el estudio de las concentraciones de uranio en las aguas subterráneas de la Fábrica de Uranio de Andújar (FUA), en Jaén.
Por la envergadura de este proyecto se ha acordado una estimación total de la contribución por valor de 599.000 euros, de los que el 75% corresponderá a Enresa (449.250 euros) y el Ciemat correrá a cargo de un 25% (149.750 euros).
