En un día caluroso de agosto, a lo largo de un tramo escarpado de la costa del sur de California (EE. UU.), los equipos de trabajo se han puesto sus chalecos reflectantes y sus cascos. Manejaban varios vehículos pesados que se conocen como manipuladores de contenedores para transportar grandes piezas de hormigón blanco desde la desmantelada Estación de Generación Nuclear San Onofre, conocida como SONGS. Cada contenedor, de unos 17 pies (5,18 metros) de alto y 50 toneladas de peso, se parece a un conjunto de muñecas rusas: llevaba en el interior un recipiente de acero inoxidable, que a su vez contenía 37 bidones de barras de combustible nuclear. 

Desde 2013, cuando los reguladores finalmente decidieron cerrar SONGS para siempre, los equipos de científicos, ingenieros y legisladores han trabajado arduamente para lograr su desmantelamiento de manera segura. Se sacaron un total de 123 contenedores de la central y se trasladaron a su nuevo hogar. Ese viaje no fue largo: solo al otro lado del mismo sitio, a unos 30 metros del océano Pacífico y a solo un metro sobre el nivel del mar. Una vez eliminado el combustible gastado, ya se podía desmantelar la propia central eléctrica.

SONGS, construida en la estrecha franja entre el mar y la carretera que conecta las áreas urbanas de San Diego y Los Ángeles (EE. UU.), empezó a funcionar a finales de los años 60 y produjo energía libre de carbono durante décadas. Pero en 2012, los reguladores encontraron grandes problemas con su generador de vapor, un componente esencial de un reactor nuclear que evita que se sobrecaliente. Reemplazar las piezas no resultaba económico; una estimación lo calculó en más de 800 millones de dólares (657 millones de euros). Además, SONGS tenía que superar estrictos controles regulatorios para reanudar su funcionamiento.

El director nuclear de San Onofre, Doug Bauder, recuerda: cerrar fue "la única decisión lógica que teníamos frente a nosotros".

Estados Unidos ya tiene 83.000 toneladas de residuos nucleares, suficientes para llenar un campo de fútbol de unos doce metros de profundidad, y se seguirán acumulando.

Esa decisión resolvió un problema, pero quedó otro sin resolver: qué hacer con todo el combustible nuclear que había usado San Onofre. Sus residuos radiactivos podrían durar más que la raza humana, con componentes de combustible gastado como plutonio-239, que tiene una vida media de 24.000 años, y yodo-129, con una vida media de 15,7 millones de años. Pero por ahora, no hay ningún lugar para almacenarlos de forma permanente.

Así que SONGS tiene las barras de combustible nuclear gastado en unos agujeros de almacenamiento enterrados a lo largo de la costa sísmicamente activa de California. Son blancos fáciles para un gran terremoto, que probablemente ocurrirá en el próximo siglo. Si los residuos nucleares salieran de alguna manera de ahí, los resultados serían devastadores. Incluso sin un terremoto, los contenedores son "fáciles de inundar", afirma el exdirector del Programa de Política Ambiental y Nuclear de la Universidad de California en Santa Cruz (EE. UU.), Dan Hirsch, "y el agua subterránea puede subir hasta ahí".

El plan es transportar algún día el combustible fuera de San Onofre, pero ¿adónde? Estados Unidos ya tiene 83.000 toneladas de residuos nucleares, suficientes para llenar un campo de fútbol de unos doce metros de profundidad, y se seguirán acumulando, con dos docenas de centrales actualmente en proceso de cierre.

En 1982, el Congreso de EE. UU. promulgó la Ley de Residuos Nucleares, que requiere que el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE, por sus siglas en inglés) encuentre un depósito geológico para el combustible gastado y lo lleve allí. Desde 1987, el Gobierno de Estados Unidos ha centrado su atención en el desarrollo de un depósito subterráneo en Yucca Mountain, en Nevada (EE. UU.). Sin embargo, ese sitio ha provocado un gran debate político, y el nivel de apoyo cambia en respuesta a la oposición local y el gobierno estatal y federal. Como resultado, hasta ahora Washington no ha podido cumplir con su deber legal de encontrar un hogar a largo plazo para los residuos radiactivos del país.

"Es una situación en la que se necesita una solución política para resolver un problema técnico", destaca Bauder.

Cerca de la frontera estatal de la autopista 176, que atraviesa el sureste de Nuevo México y el oeste de Texas, en un letrero blanco del condado de Lea, en Nuevo México, pone: "Bienvenidos a EnergyPlex". Está en el borde de la Cuenca Pérmica, una gran región sedimentaria rica en petróleo, gas natural y potasio que se extiende por una parte de los dos estados.

Desde los años 90, se ha ganado la reputación de ser un buen lugar para almacenar material nuclear; no los residuos de alto nivel supuestamente destinados a Yucca Mountain, como las barras de combustible gastado de San Onofre, sino las sobras más comunes y cotidianas de la industria, como los guantes, cascos y suelo contaminados con el material radiactivo. Para ello, el DOE instaló la Planta Piloto de Aislamiento de Residuos, o WIPP en inglés, a unas 30 millas (48 kilómetros) de Carlsbad, Nuevo México. Fue autorizada en 1979, pero no recibió su primer envío hasta 1999. Desde entonces, los residuos de baja actividad de casi dos docenas de reactores nucleares en todo Estados Unidos han sido transportados en camiones y enterrados a más de 2.000 pies (610 metros) bajo la superficie. Otra instalación similar, Waste Control Specialists (WCS), se construyó aproximadamente al mismo tiempo, justo al otro lado de la frontera estatal, en Andrews (Texas).

La geología del Pérmico es ideal para enterrar los residuos nucleares a largo plazo. Por un lado, la ubicación de WIPP cuenta con la protección natural de una capa gruesa de sal que la rodea. "Durante largos períodos de tiempo, la sal fluirá y el material radiactivo quedará efectivamente sepultado en esa sal", explica el hidrogeólogo del Instituto Nacional de Investigación de Cuevas y Karst en Carlsbad (EE. UU.) Lewis Land, y añade que la mayoría de los geocientíficos creen que la sal es impermeable, lo que significa que no hay posibilidad de que los residuos se escapen al entorno circundante, ni siquiera si uno de los bidones que contienen el material tuviera una fuga. Mientras tanto, en las instalaciones de WCS, los residuos estarán cubiertos por una capa de 40 pies (12 metros) de espesor de arcilla roja impenetrable, que cumple la misma función que la sal en WIPP, cuando los sitios de almacenamiento estén llenos.

Créditos: Spencer Lowell

WIPP ha estado en funcionamiento durante más de dos décadas con un solo incidente. En 2012, un bidón estalló. Resultó que no solo contenía material radiactivo, sino también arena orgánica para gatos a base de arcilla. La arena inorgánica para estos animales se ha utilizado durante mucho tiempo como estabilizador químico para los residuos nucleares, pero la materia orgánica reaccionó con las sales de nitrato radiactivo, y liberó calor y aumentó la presión hasta que finalmente el bidón se rompió y dispersó la radiación por toda la instalación subterránea. La sal densa contuvo la radiación, pero fue un error costoso.

En 2008, el entonces representante estatal de Carlsbad, John Heaton, vio que Yucca Mountain tenía dificultades para superar el proceso político. Empezó a hablar con otras personas sobre la posibilidad de almacenar temporalmente los residuos nucleares de alta actividad en un sitio a media hora de Carlsbad. La Alianza de Energía Eddy-Lea (ELEA) —un grupo de funcionarios locales de dos condados, responsables del desarrollo económico— compró un terreno de 1.000 acres (405 hectáreas) ubicado a lo largo de la carretera. Holtec, una compañía de energía con sede en Nueva Jersey (EE. UU.), expresó rápidamente su interés en utilizar ese terreno como una instalación de almacenamiento de residuos de alta actividad.

"Estábamos ilusionados por que alguien estuviera interesado, y pensábamos que era una parte viable de su propio plan de negocios", resalta Heaton, que actualmente es el coordinador de desarrollo energético de la ciudad.

En la nueva instalación de Holtec, el combustible nuclear gastado llegaría desde todo el país y se almacenaría provisionalmente. La propuesta para el sitio de Holtec se presentó en 2017 y aún está siendo revisada por la Comisión Reguladora Nuclear. Holtec y ELEA deberían saber en 2021 si la construcción puede comenzar o no. Si todo va bien, lo más pronto que el sitio podría recibir los residuos sería en 2023, según Heaton. Los residuos se almacenarían en bidones, lo que facilitaría su recogida y traslado cuando finalmente se decida un depósito permanente.

Pero esa instalación nuclear no solo proporcionaría el almacenamiento; también podría crear empleo estable. La industria del petróleo y del gas se ha disparado en Carlsbad durante los últimos tres o cuatro años, lo que casi ha duplicado la población. El rápido crecimiento ha agotado los recursos en esa tranquila ciudad rural y los campamentos de caravanas, a los que los lugareños se refieren como "campamentos de hombres", se han establecido para los trabajadores petroleros y sus familias. Pero estas industrias energéticas son especialmente susceptibles a los ciclos de auge y caída: actualmente, hay una desaceleración causada por la COVID-19, ya que el confinamiento redujo la cantidad de petróleo necesaria para el transporte. Heaton cree que el almacenamiento nuclear podría proporcionar más de 200 puestos de trabajo que serían estables y seguros a muy largo plazo.

A pesar de los beneficios económicos, algunos legisladores del estado de Nuevo México han intentado bloquear la instalación de almacenamiento, preocupados por que pondría en peligro la seguridad pública y otras industrias. Los lugareños también están preocupados. El pastor de la Iglesia Menonita de Carlsbad Nick King asegura: "Existen muchas incógnitas sobre la energía nuclear. Estamos jugando con cosas que no entendemos".

Los defensores destacan que la instalación de Holtec no será un depósito permanente, sino solo un lugar temporal hasta que Yucca Mountain o su sustituto esté en funcionamiento. Pero el debate sobre Yucca ya lleva una generación, y los agricultores de esta zona que se han resistido a ser expulsados por el auge del petróleo y del gas están preocupados por cuánto tiempo se quedarán ahí los residuos. La granjera de tercera generación Teresa Ogden, que vive en Loving, una ciudad al sur de Carlsbad, señala: "Me gustaría saber qué significa 'temporal'. No conocemos los efectos a largo plazo. Me siento como si fuéramos conejillos de indias".

Foto: Control terrestre: SONGS mantiene sus residuos enterrados en el sitio, lo que significa que es sensible al próximo gran terremoto. Créditos: Southern California Edison

No se trata solo de los lugareños. Al asesor del sector nuclear que está ayudando a San Onofre a decidir qué hacer con sus residuos nucleares, Tom Isaacs, le preocupa que los sitios temporales se vuelvan permanentes, que "la gente cedería bajo el impulso necesario para construir el depósito final y el sitio de almacenamiento estará allí para siempre".

La gente también está asustada por la propia historia de Nuevo México con la industria nuclear. Este estado fue el hogar de la prueba de la primera bomba atómica en 1945, que se cree que causó muchos cánceres y otros problemas de salud en todo el territorio de la cuenca, hacia el que soplaba el viento desde el sitio de prueba. Gene Harbaugh, que ha vivido en Carlsbad durante los últimos 30 años, opina: "Nuevo México ha pagado lo suyo. No le debemos nada a la industria nuclear". 

¿Y si no tuviéramos que crear nuevos depósitos? ¿Qué pasaría si, en cambio, los sitios ya designados para material nuclear pudieran almacenarlo de manera más segura? Esa fue una de las preguntas en las que la ambientalista Elizabeth Muller comenzó a pensar en 2015. Pero cuando preguntó a los expertos qué se podía hacer con los residuos nucleares, recibió un rechazo inmediato: "La gente del sector dijo: 'No hay interés por nuevas ideas sobre los residuos nucleares. Nunca ocurre nada en esta industria'". Pero, añade Muller, "el que nunca haya sucedido nada con los residuos nucleares no significa que deba descartarse como' Nunca va a pasar nada'".

Como relativamente nuevos en el campo, Muller y su padre, el físico y antes escéptico del cambio climático Richard A. Muller, escucharon a asesores de políticas e ingenieros hablar sobre cómo los pozos, perforados en las profundidades de la tierra por las industrias del petróleo y del gas, también podrían usarse para el almacenamiento. En 2016, la familia Muller fundó la empresa privada Deep Isolation, con sede en Berkeley (California), para explorar su uso del material nuclear.

La principal prioridad de la empresa es llevar los residuos bajo tierra, ya que los accidentes en la superficie podrían causar una catástrofe. Pero los Muller se dieron cuenta de que el tema polémico que afectaba a Yucca Mountain y WIPP era el transporte de los residuos nucleares a través de las fronteras estatales de EE. UU. 

"La gente no quiere que los residuos nucleares entren en su patio", explica Elizabeth Muller. Deep Isolation planea evitarlo enterrando los residuos ahí donde están, ya sea alrededor de una central eléctrica existente o cerca de alguna otra instalación del Departamento de Energía. (enterrarlo a largo plazo en cualquier instalación no designada requeriría el consentimiento de la comunidad).

"La gente quiere una solución para el cambio climático. No hay chimeneas en una central nuclear, pero [...] si vamos a usar más energía nuclear, la cuestión sobre los residuos es muy importante".

Su método consiste en perforar agujeros de 18 pulgadas (45 centímetros) de diámetro y entre 1000 y 3000 metros de profundidad, y luego perforar a los lados para crear un lugar en el que enterrar los cilindros especialmente diseñados y resistentes a la corrosión que almacenarían el combustible gastado. Cada bidón es un poco más grande que un conjunto de barras del combustible nuclear, más como un guante alrededor del combustible gastado que los enormes barriles de San Onofre, y se bajarían por el agujero en una cadena de dos o tres unidades.

Un beneficio de este método, según Muller, es que la misma técnica podría servir tanto para el almacenamiento temporal como para el permanente. En enero de 2019, Deep Isolation demostró que los bidones no solo pueden introducirse bajo tierra sino también recuperarse, en caso de que el DOE lograra crear un depósito permanente en otro lugar en algún momento posterior y quisiera trasladar el material allí. No obstante, su método no funcionará en todas partes: SONGS, por ejemplo, está ubicado en un terreno que algún día tendrá que ser devuelto a su propietario, la Marina de EE. UU.

A pesar del experimento de prueba, hay escépticos de que el método de Deep Isolation sea seguro. A la geoquímica que investiga el entierro de residuos nucleares en la Universidad de Stanford (EE. UU.) Lindsay Krall le preocupa que los bidones de la empresa no estén enterrados lo suficientemente profundo para evitar que los residuos se filtren a la biosfera. Además, los pozos tan estrechos solo pueden recibir recipientes delgados, que pueden ser insuficientes para la seguridad a largo plazo.

"No hay razón para esperar que el almacenamiento del combustible gastado en un pozo consiga un ahorro de costes", considera Krall. "Más bien, [representa] un riesgo tecnológico, con una gran posibilidad de error que daría lugar a un aumento de los costes de almacenamiento y una disminución de la seguridad pública".

Pero el director de ciencia aplicada de Deep Isolation, John Grimsich, asegura que los sitios que elijan tendrán una geología ideal para el almacenamiento a largo plazo, lejos de las fuentes de agua subterránea. Las dosis de radiación más altas que Muller y sus colegas han calculado en los sitios ideales son más bajas que la exposición media que una persona recibe anualmente de la radiación del planeta.

Dada la cantidad de residuos que ya existen, algunas personas creen que sería más responsable simplemente crear menos. Pero ¿se podría hacer eso sin renunciar a la energía nuclear, una de las mejores opciones libres de carbono para generar energía?

Una posibilidad es reutilizar los residuos. En Francia, los residuos nucleares se han reprocesado desde los inicios de la industria en los años 40. Desde 1976, el grupo de energía nuclear y energías renovables Orano ha procesado más de 36.000 toneladas de combustible usado, que es responsable de generar el 10 % de la electricidad nuclear de Francia. La planta de Orano recicla alrededor de 1.100 toneladas al año.

Foto: Sal de la tierra: los hombres trabajan para sellar un túnel de sal en la planta piloto de aislamiento de residuos de Carlsbad. Créditos: Brian Vander Brug / Los Angeles Times vía Getty

El proceso de reciclaje de combustible nuclear lleva años. Las barras de combustible gastado se sacan de los reactores nucleares y se colocan en una piscina de almacenamiento para que se enfríen durante dos años. Cuando alcanzan alrededor de 570 ° F (299 °C), se empaquetan en bidones de acero y se llevan a la central de Orano en el punto más al noroeste de Francia, en la ciudad de La Hague. Cuando se enfríen por debajo de los 80 °F (26 °C), se cortan en trozos más pequeños para luego colocarlos en ácido nítrico y disolverlas. Después, el material reciclable, una mezcla de uranio y plutonio, se separa de otros productos de fisión en el combustible gastado y se purifica. Finalmente, se vuelve a mezclar para producir nuevo combustible.

Estados Unidos ha desarrollado su propia tecnología aprobada para el reciclaje, pero en 2007 la Comisión Reguladora Nuclear decretó que sería demasiado costoso aplicarlo sin una inversión del DOE, algo que todavía no se ha materializado.

En cambio, existe un creciente interés en desarrollar nuevos tipos de reactores nucleares que produzcan menos residuos. La mayoría de las centrales actuales utilizan reactores de segunda o tercera generación, que utilizan agua para enfriar el combustible después de dividirse los átomos. Los reactores de cuarta generación utilizan refrigerantes más pesados como el sodio o la sal fundida, que es un desafío técnico, pero puede producir niveles más altos de generación de energía con un menor riesgo de fusión. Una de las empresas que construye sistemas refrigerados por sodio, Terrapower, crea reactores que también pueden funcionar con uranio gastado o empobrecido.

Reprocesar el uranio puede reducir significativamente los residuos, según el CEO de Terrapower, Chris Levesque. Pero no evita por completo que se produzcan los residuos. Levesque y otros temen que los residuos nucleares puedan ser interceptados y utilizados en la proliferación y el desarrollo de las armas nucleares.

En la larga carrera de Levesque en la industria nuclear, lidiar con los residuos ha sido un gran problema para lograr que la gente acepte la energía nuclear al igual que la seguridad de los propios reactores. "La gente quiere una solución para el cambio climático. No hay chimeneas en una central nuclear", resalta. "Pero quieren una solución para los residuos. Si vamos a usar más energía nuclear, es muy importante responder a la cuestión sobre los residuos para la satisfacción de la gente".

El futuro de los residuos nucleares se extiende por miles de años, pero varias centrales están siendo desmanteladas en la actualidad. Hasta que se pueda decidir un lugar de su descanso final, los depósitos temporales, como la instalación de Holtec o los pozos propuestos por Deep Isolation, son opciones atractivas para unir los residuos. La alternativa es dejarlos sobre el suelo, donde un accidente podría tener consecuencias mucho más inmediatas.

Aun así, Dan Hirsch sostiene que este dilema es un "fundamental problema ético". "No es apropiado tirar los residuos en una comunidad minoritaria en Texas o Nuevo México", afirma. Es más, trasladar los residuos por tren al Pérmico podría requerir transporte a través de la Nación Navajo, que lo prohibió en la Ley de Transporte de Materiales Radiactivos de 2012. 

"Esta generación construyó las centrales de energía nuclear", resalta Tom Isaacs. "Nos hemos beneficiado enormemente de la electricidad sin emisiones de carbono. Tenemos la responsabilidad de solucionar este problema. Para eso hace falta un depósito".