Por qué el mundo no recicla más residuos nucleares. El reprocesamiento del combustible gastado suena muy bien, pero los expertos dicen que aún no hemos resuelto todos los detalles.

La idea de convertir residuos en algo útil siempre me ha resultado fascinante. Ya sean baterías usadas, paneles solares o combustible nuclear gastado, aprovechar algo destinado a ser desechado parece una solución beneficiosa para todos.

En la energía nuclear, decidir qué hacer con los residuos siempre ha sido un desafío, ya que el material debe gestionarse con mucho cuidado. En un artículo reciente, analicé qué significarán los reactores nucleares avanzados para los residuos de combustible gastado. Nuevos refrigerantes, combustibles y sistemas logísticos en los diseños de las empresas podrían requerir ciertos ajustes.

Mi investigación también me ayudó a responder otra pregunta que tenía en mente: ¿por qué el mundo no recicla más residuos nucleares?

Todavía queda una gran cantidad de uranio utilizable en el combustible nuclear gastado cuando se extrae de los reactores. Aprovecharlo podría reducir tanto los residuos como la necesidad de extraer nuevo material, pero el proceso es costoso, complejo y no es 100% eficaz.

Francia cuenta hoy con el programa de reprocesamiento más grande y consolidado del mundo. La planta de La Hague, en el norte del país, tiene capacidad para reprocesar unas 1.700 toneladas de combustible gastado al año.

La planta utiliza un proceso llamado PUREX: el combustible gastado se disuelve en ácido y pasa por un tratamiento químico para extraer el uranio y el plutonio, que luego se separan. El plutonio se utiliza para fabricar combustible de óxido mixto (MOX), que puede emplearse mezclado para alimentar reactores nucleares convencionales o por sí solo en algunos diseños especializados. El uranio puede volver a enriquecerse y utilizarse en combustible estándar de bajo enriquecimiento.

El reprocesamiento puede reducir el volumen total de residuos nucleares de alta actividad que requieren un tratamiento especial, según Allison Macfarlane, directora de la escuela de políticas públicas y asuntos globales de la University of British Columbia (Canadá) y ex presidenta de la NRC.

Pero hay un inconveniente. Hoy en día, el estándar para el almacenamiento permanente de residuos nucleares es el repositorio geológico, una instalación subterránea profunda. El calor, más que el volumen, suele ser el factor limitante clave para determinar cuánto material puede almacenarse en estas instalaciones. El combustible MOX gastado genera mucho más calor que el combustible convencional, por lo que, aunque el volumen sea menor, puede ocupar el mismo espacio o incluso más en un repositorio.

Además, es difícil cerrar completamente el ciclo. El uranio producido en el reprocesamiento contiene isótopos que son difíciles de separar. Francia lo almacena como reserva estratégica para un posible enriquecimiento futuro. Y aunque el combustible MOX puede utilizarse en algunos reactores, una vez gastado es técnicamente complejo volver a reprocesarlo. En el mejor de los casos, el combustible puede utilizarse dos veces, pero no indefinidamente.

“Todo analista responsable entiende que, pase lo que pase, por muy bueno que sea el proceso de reciclaje, siempre se necesitará un repositorio geológico al final”, afirma Edwin Lyman, director de seguridad nuclear en Union of Concerned Scientists.

El reprocesamiento también tiene desventajas. Uno de los riesgos es el plutonio generado, que puede utilizarse en armas nucleares. Francia gestiona este riesgo con altos niveles de seguridad y transformando rápidamente el plutonio en combustible MOX.

Además, el reprocesamiento es costoso y el suministro de uranio no es especialmente limitado. “No hay un beneficio económico en el reprocesamiento en este momento”, afirma Paul Dickman, ex responsable del Departamento de Energía y de la NRC.

Francia asume ese coste adicional en gran parte por razones políticas. El país no dispone de recursos propios de uranio y depende de importaciones. El reprocesamiento le ayuda a garantizar su independencia energética, incluso pagando un sobrecoste por seguridad nacional.

Japón está construyendo actualmente una instalación de reprocesamiento de combustible gastado, aunque el proyecto ha sufrido numerosos retrasos. Comenzó en 1993 y originalmente debía entrar en funcionamiento en 1997, pero ahora se espera que lo haga en 2027.

Es posible que nuevas tecnologías hagan el reprocesamiento más atractivo en el futuro, y organismos como el Departamento de Energía deberían invertir en investigación a largo plazo sobre tecnologías avanzadas de separación. Algunas empresas que desarrollan reactores avanzados planean utilizar métodos alternativos de reprocesamiento en sus ciclos de combustible.