Sviluppare soluzioni innovative per migliorare la gestione e la messa in sicurezza dei rifiuti radioattivi è l’obiettivo del progetto europeo PREDIS, ossia Pre-disposal Management of Radioactive Waste, finanziato con oltre 23 milioni di euro dal programma Horizon 2020, che ha coinvolto 47 partner di 17 Paesi, dei quali sette per l’Italia: ENEA, Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), Ansaldo nucleare, Nucleco, Sogin, Politecnico di Milano e Università di Pisa.

In particolare, il progetto PREDIS punta a migliorare le attività di caratterizzazione, trattamento e condizionamento dei rifiuti radioattivi (materiali metallici, rifiuti organici liquidi e solidi) a bassa e media radioattività per i quali non sono ancora disponibili soluzioni mature dal punto di vista tecnologico. Nell’ambito del progetto, sono anche state sviluppate innovazioni digitali a supporto del processo decisionale e, in attesa della realizzazione dei depositi nazionali, sono state testate soluzioni per lo stoccaggio in depositi temporanei dei rifiuti radioattivi già immobilizzati con il cemento.

Per ENEA, le attività dei ricercatori del Dipartimento Nucleare - Laboratorio di Caratterizzazione radiologica della Divisione Impianti e applicazioni delle radiazioni, si sono focalizzate, soprattutto sul trattamento e il condizionamento dei rifiuti organici liquidi, una delle sette linee d’azione del progetto.

“Rendere solidi e stabili per lunghi periodi di tempo i rifiuti organici liquidi radioattivi è difficile per problematiche di natura chimica. Invece grazie a nuove formulazioni a base di geopolimeri che permettono di realizzare materiali simili al cemento, siamo riusciti a formulare matrici che forniscono ottime prestazioni potenziali sia in termini di inglobamento del liquido organico sia di robustezza e durabilità nel tempo”, spiega il responsabile del progetto, Giuseppe Augusto Marzo, ricercatore del dipartimento Nucleare dell’ENEA.

Inoltre, i ricercatori Maria Letizia Cozzella, Tiziana Guarcini e Fabio Girardi del laboratorio ENEA di Caratterizzazione radiologica hanno utilizzato materiali di scarto d’altoforno per dimostrare che si può arrivare a forme finali di rifiuti radioattivi più sicure nelle fasi di stoccaggio, trasporto e smaltimento. L’attività sperimentale è stata condotta in collaborazione con la società partecipata Nucleco.

“Abbiamo testato il campione di materiale per escludere la percolazione di elementi solubili inglobati all’interno della matrice, ma anche per valutarne la stabilità. Le nuove formulazioni a base di geopolimeri ricavati da scorie di altoforno hanno permesso l’inglobamento di liquidi organici fino al 30% in volume e dimostrato una resistenza significativa alla compressione, condizione necessaria affinché queste matrici possano essere adottate per l’utilizzo reale”, aggiunge Marzo. 

Le attività di ricerca di PREDIS proseguiranno con EURAD-2 (European Joint Programme on Radioactive Waste Management), la seconda fase del programma europeo di ricerca che coadiuva i Paesi Ue nell’applicazione della direttiva 2011/70/Euratom sulla gestione dei rifiuti radioattivi. In questa fase, i programmi nazionali di ricerca e sviluppo saranno integrati coinvolgendo gli organismi che si occupano della gestione dei rifiuti, le organizzazioni di supporto tecnico e gli enti di ricerca.

ENEA ha ricevuto dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica l’autorizzazione a partecipare a EURAD-2 come mandataria per l’Italia. Nell’ambito del progetto il Dipartimento Nucleare studierà tecniche innovative per la caratterizzazione fisico-chimica-radiologica dei rifiuti radioattivi, svilupperà nuove matrici per l’inertizzazione dei rifiuti radioattivi ed effettuerà ricerche geologico-ambientali a supporto dello smaltimento.

Nella foto: Provino di una matrice solida adatta a inglobare rifiuti radioattivi liquidi, ottenuta da scarti di altoforno. Credit: ENEA.

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