Een veilige afvalopslag op korte en lange termijn

Om het afval op lange termijn te beheren, bestaan er verschillende opties. Eén ervan is de berging. Hoe dat gebeurt, hangt af van het afvaltype. NIRAS, de Nationale instelling voor Radioactief Afval en verrijkte Splijtstoffen, beheert al het radioactieve afval in ons land, nu en in de toekomst, door oplossingen te ontwikkelen en uit te voeren met respect voor de samenleving en het leefmilieu. Nucleair afval wordt gestockeerd volgens zijn radioactiviteitsniveau in verschillende categorieën: A, B en C (LINK). Het nucleair afval wordt in ons land momenteel opgeslagen op een select aantal zeer streng bewaakte locaties in het land: het terrein van Belgoprocess in Dessel en de kerncentrales in Doel en Tihange.

De veiligheid van het gestockeerde radioactief afval in België wordt continu geëvalueerd en geoptimaliseerd. Bestaande gebouwen worden continu aangepast aan de hoogste veiligheidsstandaarden waar nodig. Nieuwe opslaggebouwen zijn ook in aanbouw op de sites van de kerncentrales in Doel en Tihange en op de site van Belgoprocess. Dankzij innovatieve technieken wordt de conditionering van het afval steeds verbeterd en wordt de hoeveelheid gereduceerd.

Korte termijn

Voor het laagradioactief afval worden momenteel de voorbereidende bouwwerkzaamheden gestart voor een berging aan de oppervlakte, op de terreinen van Belgoprocess in Dessel. De federale regering gaf het startschot voor het onderzoek naar een definitieve oplossing voor de berging van het laag radioactief afval (Categorie A of kortweg Cat A-afval). Na grondig onderzoek, projectontwikkeling en overleg met de bevolking, zullen de bouwwerkzaamheden van start gaan. De definitieve berging zal starten in 2025.

De bergingssite wordt gebouwd in het zuidwesten van de gemeente Dessel, op een terrein van NIRAS dat grenst aan de gemeente Mol. De site zal onderdak bieden aan een oppervlaktebergingsinstallatie voor het Belgische laag- en middelactieve kortlevende afval (categorie A-afval). Momenteel staat dat afval opgeslagen in opslaggebouwen bij Belgoprocess, de industriële dochteronderneming van NIRAS in Dessel. Die opslag is veilig, maar biedt geen definitieve oplossing. De opslaggebouwen geraken op termijn vol, vragen onderhoud en hebben een beperkte levensduur. Om volgende generaties minimaal te belasten met de zorg voor het radioactieve afval, kiest België ervoor om het afval definitief te bergen. Een bovengrondse bergingsinstallatie vormt een geschikte eindbestemming voor het categorie A-afval. In zo’n installatie zonderen opeenvolgende barrières het afval voorgoed af en sluiten de radioactieve stoffen in.

Lange termijn

Wetenschappers boeken momenteel grote vooruitgang op het vlak van kerntechnologie en afvalbeheer. NIRAS en SCK•CEN werken al verschillende jaren aan de volgende generatie opslagoplossingen, bijvoorbeeld in het ondergronds laboratorium HADES. België startte als pionier in 1980 al het onderzoek naar de berging in kleilagen, met de bouw van het HADES onderzoekslabo op de site van het Studiecentrum voor Kernenergie in Mol. Al bijna 40 jaar wordt er ondertussen uniek onderzoek verricht naar het gedrag van klei bij de berging van hoogactief afval. Het laboratorium bevindt zich zo’n 230 m onder de grond op de site van het SCK•CEN in de Boomse kleilaag. De naam verwijst naar de plaats Boom, waar deze kleilaag aan de oppervlakte komt en ontgonnen wordt voor de productie van bakstenen.

Het MYRRHA-project van het SCK•CEN moet de verwerking van kernafval door transmutatie mogelijk maken, waarbij het volume afval met een factor 100 verkleind wordt en de radiotoxiciteit zelfs een factor 1000 lager wordt. Naast de rol die MYRRHA wil spelen in het onderzoek over het verkorten van de halveringstijd en het verminderen van de hoeveelheid van het meest radiotoxische afval, zal deze infrastructuur eveneens bijdragen tot een continue bevoorrading van medische isotopen en tot de productie van gedopeerd silicium, een hoofdbestanddeel voor de elektronische schakelingen van toepassingen voor hernieuwbare energie en voor hybride wagens.

België moet nog beslissen welke definitieve opslagvorm gekozen zal worden.

De beste opties lijken vandaag:

1. Bovengrondse opslag van laag- en middelactief kortlevend afval (categorie A)

Het laag­- en middelactief kortlevend afval (categorie A) bevat weinig langlevende radioactieve stoffen. Daarom mag het aan de oppervlakte worden geborgen. Dit afval wordt gedurende een periode van 300 jaar aan de oppervlakte geborgen, op het grondgebied van Dessel. NIRAS bereidt de bouw voor van deze installatie die vanaf 2025 operationeel moet zijn. De oppervlaktebergingsinstallatie zorgt ervoor dat het afval geen enkel risico vormt voor mens en milieu, noch vandaag, noch in de toekomst. Opeenvolgende barrières zonderen het afval af en sluiten de radioactieve stoffen in. Op deze manier kunnen mens en omgeving er niet mee in contact komen.

Hoe het werkt

Bij oppervlakteberging wordt het categorie A-afval in modules aan het aardoppervlak geborgen. Het is een duurzame langetermijnoplossing die het afval op passieve wijze insluit en afzondert van mens en milieu. Het concept wordt al op verschillende plaatsen ter wereld toegepast. Rond het categorie A-afval worden verscheidene barrières aangebracht. Als één barrière minder goed zou functioneren dan verwacht, zorgen de andere ervoor dat de veiligheid verzekerd blijft. En dat over lange tijd: tijdens de 300 jaar waarin de berging onder toezicht staat, na sluiting maar ook nog daarna. Toezicht blijft mogelijk, zo lang de toekomstige generaties dat willen.

• Stap 1: het afval wordt verwerkt en ingekapseld in metalen vaten.
• Stap 2: Het afval wordt in betonnen caissons geplaatst en met mortel ingekapseld om het te immobiliseren. Het geheel vormt een monoliet.
• Stap 3: de opslag van de monolieten in de bergingsmodules.

Het dak boven de bergingsmodules wordt op termijn vervangen door een permanente eindafdekking. Dit systeem bestaat uit verschillende lagen, die het afval behoeden voor insijpelend water, gravende dieren en plantengroei. Na het aanbrengen van de eindafdekking, zullen enkel nog twee groene heuvels of tumuli zichtbaar zijn in het landschap.

2. Geologische berging van hoogactief en/of langlevend afval (categorie B & C)

Bij de productie van kernenergie en andere nucleaire toepassingen ontstaat hoogactief en/of langlevend afval. Nu wordt dat afval veilig opgeslagen, maar dat is slechts een voorlopige oplossing. Welke eindbestemming ons land aan deze restproducten wil geven, is nog niet duidelijk. NIRAS stelt geologische berging voor als langetermijnoplossing voor het hoogactief en/of langlevend kernafval, maar de uiteindelijke beslissing ligt bij de federale overheid. In afwachting van die definitieve overheidsbeslissing neemt de sector zijn verantwoordelijkheid en zorgt ervoor dat het afval op elk moment veilig wordt afgeschermd van mens en milieu.

Bij geologische berging wordt het afval afgezonderd in een stabiele laag diep onder de grond, achter een hele reeks kunstmatige en natuurlijke barrières. Samen zorgen de natuurlijke en kunstmatige barrières voor de veiligheid op lange termijn: ze zorgen voor de afzondering van het afval, voor de insluiting ervan en voor de vertraging of het traag en gespreid vrijkomen van de radioactiviteit. Ook wanneer de kunstmatige (betonnen en metalen) barrières door de eeuwen heel zal verdwijnen (na enkele duizenden jaren), zorgt de natuurlijke barrière ook daarna voor een veilige opslag, in afwachting van de natuurlijke en spontane vermindering van de radiotoxiciteit.

Landen als Zweden, Finland, Frankrijk, Zwitserland, de Verenigde Staten en Zuid-Korea zijn bezig met de plannen of de bouw van deze geologische bergingsinstallaties.

De meeste landen opteren voor een diepe ondergrondse berging omwille van de lange periode dat het afval radioactief blijft. Op dergelijke lange tijdschaal (tot enkele honderdduizenden jaren) kan de mens onmogelijk de veiligheid van het afval aan het aardoppervlak garanderen. Bij een diepe berging is het noodzakelijk om op dergelijke tijdschaal een stabiele bodemsamenstelling te garanderen. Deze locatie is bijvoorbeeld ongevoelig aan ijstijden en dient in seismisch stabiel gebied gekozen te worden. In België moet het hoogactief afval nog enkele jaren afkoelen vooraleer aan een definitieve berging kan begonnen worden. Over de keuze van de bergingstechniek en de locatie van de installatie zal in de komende jaren een beslissing genomen worden.

HET CAT-A PROJECT IN DESSEL

Het Cat A-project zal een oplossing bieden voor het laagactief afval dat vandaag reeds aanwezig is op de site van Belgoprocess, maar ook voor toekomstige laagradioactief afval dat zal ontstaan, bijvoorbeeld bij de ontmanteling van de huidige kerncentrales. Tegen 2070 wordt verwacht dat het opslaggebouw volledig gevuld zal zijn. Het Cat A-afval is ongeveer zo’n 300 jaar radioactief. Na die periode is de radioactiviteit spontaan tot zo'n lage niveaus gereduceerd, dat de radiotoxiciteit ervan quasi volledig is verdwenen. Deze periode (300 jaar) is een tijdschaal die door de mens beheerbaar is (in tegenstelling tot het hoog radioactief afval), daarom wordt geopteerd door een oppervlakteberging met controle. Na 300 jaar wordt de nucleaire controle opgeheven en worden de materialen niet meer als radioactief afval beschouwd.

Op de blog van NIRAS, kan u de bouwwerken op de site in Dessel opvolgen.

Veiligheid voorop bij de definitieve opslag van laagactief afval

Om de veiligheid van het Cat A afval op lange termijn te garanderen, worden verschillende barrières ingebouwd in het ontwerp van de installatie. Het huidige collo dient als eerste barrière. Daarna worden 4 colli in een betonnen kist of caisson geplaatst en deze wordt zelf opgevuld met mortel. Zo ontstaat een robuuste monoliet, de 2de veiligheidsbarrière. Elke monoliet ondergaat nog een grondige controle vooraleer deze in de bergingsinstallatie wordt geplaatst.

De bergingsinstallatie bestaat uit verschillende betonnen modules, die afgesloten worden wanneer ze vol zijn. Dit is de 3de barrière. Over alle modules heen komt een vast dak, waarover een natuurlijke afdekking komt. Die houdt op zich ook nog de insijpelen van water in de modules tegen. De volledige installatie wordt continu geïnspecteerd. Zo kan men tijdig defecte monolieten detecteren en indien nodig herverpakken. Ook de stabiliteit van het gebouw en de kwaliteit van het grondwater worden continu opgevolgd.