Il deposito in strati geologici profondi come destinazione finale dei rifiuti radioattivi

La Svizzera è nota, grazie a opere come la costruzione del tunnel del San Gottardo o della nuova galleria di base nell’ambito della NFTA, per i grandi progetti di infrastrutture sotterranee. Siamo ora alla vigilia della realizzazione della prossima «opera del secolo». Stavolta non si tratta tuttavia di un tunnel per il trasporto di persone e merci, bensì di un deposito in strati geologici profondi per lo stoccaggio a lungo termine di rifiuti radioattivi. Il progetto ha richiesto molto tempo: la Società cooperativa nazionale per lo smaltimento delle scorie radioattive (Nagra), incaricata dalla Confederazione e dalle centrali nucleari di trovare una soluzione definitiva allo stoccaggio delle scorie radioattive, esiste da oltre 50 anni. Il suo mandato è individuare un sito situato in strati geologici profondi ed adeguato, progettarlo e realizzarlo. Dopo molti anni di indagini geologiche, nel 2022 la Nagra ha annunciato di considerare la regione «Lägern Nord», nel nord del Cantone di Zurigo, come il sito più sicuro della Svizzera. La domanda di licenza generale per la costruzione del deposito in strati geologici profondi sarà presentata alla Confederazione nell’autunno del 2024.

Perché è necessario un deposito in strati geologici profondi?

La Svizzera gestisce centrali nucleari per la produzione di energia elettrica fin dagli anni ‘60. Dalle attività del ciclo del combustibile nucleare provengono rifiuti altamente radioattivi, mentre dall’esercizio e dallo smantellamento delle installazioni nucleari provengono rifiuti radioattivi di bassa e media attività. «I materiali radioattivi sono utilizzati anche nell’industria, nel settore medico e nella ricerca scientifica», spiega Adrian Uhlmann, responsabile della comunicazione di Nagra. «I rifiuti originati da tali impieghi sono per lo più di bassa e media attività». 

Oggi tutti i rifiuti radioattivi del Paese vengono trasportati al deposito intermedio di Würenlingen, creato appositamente per questo scopo. I rifiuti di alta attività rimangono ivi stoccati per 30-40 anni per consentire la dissipazione del calore generato. Per quanto riguarda i rifiuti meno radioattivi, questo deposito intermedio può essere utilizzato in attesa di poterle immagazzinare nel deposito in strati geologici profondi. Secondo la Nagra, è possibile calcolare con una certa precisione la quantità totale di rifiuti radioattivi da stoccare a lungo termine (vedi grafico). Con 9300 m3, il volume dei rifiuti di alta attività è approssimativamente equivalente a quello di otto case unifamiliari.

A seconda del tipo di rifiuto, ci vogliono centinaia, migliaia o decine di migliaia di anni perché la radioattività delle scorie scenda a un livello sicuro per l’uomo e l’ambiente. Lo stoccaggio per periodi così lunghi deve avvenire in un luogo che offra un elevato livello di sicurezza, indipendentemente dagli sviluppi politici, sociali, climatici e tecnici. «Come molti altri Paesi, la Svizzera si affida a un cosiddetto deposito in strati geologici profondi», spiega Uhlmann. Si tratta di un sito di stoccaggio sotterraneo in uno strato roccioso adatto a diverse centinaia di metri sotto la superficie.

Come si trova il sito giusto?

I criteri decisivi per la scelta del sito sono stati in primis gli aspetti geologici e la sicurezza operativa. A partire dal 2008, sono stati studiati diversi strati rocciosi in tutta la Svizzera per individuare i siti potenziali. Le aree non idonee sono state gradualmente eliminate fino a quando sono rimasti in gioco sei siti. Nel 2018, la Confederazione ha incaricato la Nagra di effettuare un’indagine più approfondita su tre di essi: Giura Orientale, Lägern Nord e Zurigo Nordest. In tutte queste aree è presente un adeguato strato di argilla opalina, considerato lo strato roccioso più sicuro della Svizzera. 

Nel 2022 la Nagra ha concluso le sue indagini geologiche rendendo noto che il sito selezionato sarà quello di Lägern Nord per i seguenti motivi:

• Qualità: nel sito di Lägern Nord, la distanza dalla falda acquifera più vicina sopra l’argilla opalina è maggiore. Le perforazioni di sondaggio hanno inoltre rivelato che l’acqua contenuta nei pori dello strato è più vecchia rispetto alle altre aree. Ciò suggerisce che l’argilla opalina in quest’area rappresenta un’efficace barriera geologica. 
  
  
• Stabilità: le scorie radioattive devono essere confinate negli strati di argilla opalina in modo sicuro e la sicurezza della barriera geologica deve essere garantita anche tra diverse decine di migliaia di anni. La formazione rocciosa deve essere stabile sul lungo periodo ed essere protetta dall’erosione di ghiacciai o fiumi. La stabilità a lungo termine è maggiore a Lägern Nord anche perché l’argilla opalina si trova a profondità relativamente importanti.
  
  
• Flessibilità: il sottosuolo di Lägern Nord offre la più ampia area contigua priva di perturbazioni importanti (fessurazioni o deformazioni nella roccia), per cui la flessibilità per il posizionamento del deposito all’interno dell’argilla opalina è massima. 

Per tutti questi motivi, secondo la Nagra, l’area di Lägern Nord presenta i maggiori margini di sicurezza ed è quindi la più adatta per un deposito in strati geologici profondi.

Com’è fatto un deposito in strati geologici profondi?

Il deposito in strati geologici profondi si compone di tre settori: strutture di superficie, impianti nel sottosuolo e pozzi o rampe per accedervi. Il deposito sotterraneo vero e proprio è costituito da diverse gallerie, raggruppate in sottosezioni (vedi illustrazione grafica). «La lunghezza complessiva delle costruzioni sotterranee sarà di circa 43 chilometri», spiega Uhlmann. «Il deposito sotterraneo richiederà pertanto un’area di due chilometri quadrati, l’equivalente di 280 campi da calcio». 

Video sul deposito in strati geologici profondi

Esistono diversi modi per stoccare i rifiuti nel sottosuolo: ad esempio, tramite un ascensore o una rampa percorribile con un veicolo pneumatico o una ferrovia a cremagliera. Entrambe le varianti sono state sperimentate in miniera e sono previste anche in altri progetti di depositi in strati geologici profondi, ad esempio in Francia, Finlandia e Svezia. I rifiuti vengono confinati nel sottosuolo in apposite gallerie che vengono riempite di bentonite, un granulato di argilla che funge da ulteriore barriera protettiva. Una volta riempite, le gallerie vengono sigillate, ma l’accesso al sottosuolo rimane aperto durante una fase di monitoraggio. Il deposito in strati geologici profondi viene chiuso solamente quando si ha la certezza che le esigenze di sicurezza sono rispettate. Anche questa decisione viene presa dal Consiglio federale. 

Come funziona il deposito in strati geologici profondi nel lungo periodo?

La legge stabilisce che, se necessario, deve essere possibile recuperare i rifiuti da un deposito in strati geologici profondi anche dopo molti anni dalla sua chiusura. Tale operazione, effettuata dopo la chiusura, comporta però costi elevati e complessi interventi tecnici. «In parole povere, il recupero funziona come lo stoccaggio, ma in direzione opposta», spiega Uhlmann. Le generazioni future dovranno valutarne l’opportunità. Chiaramente, la protezione duratura delle persone e dell’ambiente deve essere assicurata tramite barriere passive, cioè che non comportino l’intervento umano. 

La sicurezza a lungo termine è il risultato delle condizioni geologiche, in quanto il tempo si ferma praticamente nel sottosuolo. Su scala geologica, un milione di anni sono uno spazio temporale chiaramente circoscritto: l’argilla opalina si è formata circa 175 milioni di anni fa, nel Giurassico. 

Prossime tappe

La Nagra presenterà la domanda di licenza generale al Consiglio federale nel novembre 2024. In essa spiegherà perché «Lägern Nord» è il sito più adatto per un deposito in strati geologici profondi. Saranno inoltre illustrate le caratteristiche principali del progetto, ad esempio la posizione e le dimensioni approssimative delle strutture in superficie. Il Consiglio federale dovrebbe quindi decidere entro il 2029 se concedere la licenza generale. Condizione necessaria per una decisione in tal senso sarà la garanzia di protezione delle persone e dell’ambiente. Il progetto dovrà poi essere approvato anche dal Parlamento e, se si ricorrerà a un referendum, dagli elettori svizzeri. 

Se il progetto sarà confermato, la costruzione dei primi impianti potrà iniziare intorno al 2035. «Attualmente ipotizziamo che il deposito per le scorie a bassa e media attività sarà pronto intorno al 2050 e quello per i rifiuti ad alta attività almeno 10 anni dopo», spiega Uhlmann. Ci vorranno quindi diversi decenni prima che il deposito possa essere pienamente operativo.