INMOVILIZACIÓN DE RESINAS IÓNICAS DE GRADO NUCLEAR EN MATERIALES ACTIVADOS ALCALINAMENTE
Los principales objetivos científicos de este proyecto son la inmovilización de un residuo solido orgánico (RSO), resina de intercambio iónico de grado nuclear en materiales activados alcalinamente, el estudio de la durabilidad en ambientes agresivos y de la lixiviación del producto final con el residuo inmovilizado. El objetivo tecnológico es utilizar estos nuevos geopolimeros como matriz encapsuladora de los residuos radiactivos cuyo almacenamiento está gestionado por ENRESA. También estos geopolímeros se podrán utilizar para inmovilizar otro tipo de residuos radiactivos generados a nivel nacional e internacional. Un estudio similar se realiza con sistemas tradicionales base cemento Portland para la inmovilización de RSO con fines comparativos.
Objetivos específicos
Existen varios objetivos específicos para llevar a cabo esta memoria: 1. Preparación (M1-M5) 2. Procedimiento y metodología para la carga de la resina y la forma de incorporar los elementos. (M5-M11). 3. Diseño del geopolímero base y del geopolímero con el residuo inmovilizado (M5-M19). Se identifican las materias primas aluminosilícicas y los activadores alcalinos adecuados para obtener dos tipos geopolimeros con pH alto y bajo. Posteriormente se definirán los requerimientos para la preparación del geopolímero con el producto inmovilizado y se estudiará su influencia en las propiedades en estado fresco y endurecido del geopolímero con el residuo inmovilizado y se determinará la máxima cantidad de residuo inmovilizado. 4. Caracterización del geopolímero con el residuo inmovilizado (M18-M33). Se hará un estudio de la microestructura, de las propiedades químicas en estado sólido y en la fase acuosa, de las propiedades físicas y de la estabilidad dimensional del geopolímero con el residuo inmovilizado. 5. Diseño y caracterización del sistema tradicional de cemento Portland para la inmovilización del residuo (M12-M23). Se definirán los requerimientos para la preparación del sistema de cemento Portland con la resina y se estudiará de una forma análoga al caso del geopolímero con el residuo inmovilizado las propiedades en estado fresco y endurecido del producto final, la máxima cantidad de residuo inmovilizado, la microestructura, las propiedades químicas y físicas y la estabilidad dimensional. 6. Diseño y evaluación de ensayos de lixiviación acelerados bajo diferentes condiciones de exposición (M31-M48). Diferentes ensayos de lixiviación serán desarrollados usando monolitos de geopolimeros y de sistemas tradicionales de cemento Portland con y sin resinas inmovilizadas en diferentes tipos de aguas. 7. Difusión y divulgación (M1-M48). La difusión se encargará de comunicar los hallazgos a la comunidad científica, mientras que la divulgación buscará acercar esos conocimientos al ciudadano de a pie.
Hitos
- Desarrollo de las formulaciones de geopolímero con el residuo solido orgánico para su inmovilización. - Demostrar la capacidad de confinamiento de las resinas inmovilizadas en las nuevas matrices geopoliméricas.
Impacto
Los resultados de esta propuesta tendrán un impacto positivo en la vida europea. El desarrollo de materiales de cemento ecoeficientes, utilizando subproductos industriales como materias primas en lugar de calizas y arcillas para producir cemento Portland, implicaría la reducción de la extracción de materias primas de las canteras (sin alteración paisajística), el enorme consumo de energía involucrado en la descarbonatación de la caliza y en la clinkerización de la mezcla cruda y, por supuesto, la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Estas acciones proporcionan soluciones contra el efecto negativo del cambio climático. Además, la gestión de residuos radiactivos implicaría una mayor protección de los seres humanos y el medio ambiente mediante la aplicación de esta nueva tecnología. El empleo de esta nueva técnica de inmovilización podría suponer una disminución del volumen de residuos radiactivos almacenados, lo que facilitaría la gestión del residuo por parte de empresas del sector, lo que será de gran interés económico.