Data questa situazione, dedichiamo l'aggiornamento di questa settimana ad un approfondimento sulla situazione dell'acqua contaminata presente sul sito e in continuo trattamento. Innanzitutto vale la pena ricordare che l'acqua contaminata proviene dai locali interrati dei reattori dall'1 al 4. In particolare, viene prelevata dai locali turbine per essere inviata a due grossi centri di stoccaggio provvisorio che sono altri locali interrati realizzati in modo da garantirne la tenuta. I contaminanti presenti (radiocesio 10^3 - 10^4 Bq/cm3) derivano dal fatto che quest'acqua è stata utilizzata per raffreddare i noccioli fusi e quindi è venuta in contatto con materiale nucleare e prodotti di fissione. Nel caso del reattore 4, dove non viene iniettata acqua di raffreddamento in quanto il reattore era vuoto al momento dell'incidente, la presenza di acqua è attribuita ad un travaso dagli altri reattori.
Periodicamente viene rimossa acqua anche dai reattori 5 e 6, in tal caso non si tratta di perdite, ma di accumuli di acqua di falda, la cui altezza è evidentemente cambiata a seguito del terremoto - tsunami, ed è solo debolmente contaminata. Quest'acqua viene inviata ad una cisterna temporanea, quindi verso la mega chiatta ormeggiata nel porto e, dopo averne rimosso i contaminanti attraverso termodistruzione, viene spruzzata all'interno della centrale.
Il ciclo della decontaminazione
Nelle righe precedenti abbiamo detto che il grosso dell'acqua altamente contaminata è presente nei locali turbine e in questi due siti di stoccaggio da cui ha inizio il ciclo di decontaminazione che andiamo a vedere nel dettaglio. Potete seguire facilmente il giro dell'acqua nello schema qui sopra (PDF). Il primo punto è la rimozione del cesio, per cui sono stati installati tre differenti strumenti (che chiameremo SARRY, Kurion e Areva) che possono lavorare in completa autonomia oppure uno di seguito all'altro a seconda delle necessità. Dei tre, due (SARRY / Kurion) si basano su l'utilizzo di zeoliti/resine contenute in contenitori a tenuta stagna, mentre Areva utilizza un processo chimico noto come flocculazione, il medesimo utilizzato negli impianti di depurazione dell'acqua. Da quasi un anno però il sistema Areva è fermo e la rimozione del cesio è affidata esclusivamente alle due linee di trattamento di SARRY e a quella di Kurion, non necessariamente tutte contemporaneamente. Quando funzionano a pieno regime, SARRY riesce a decontaminare fino a 40 m3/h, mentre 20 è il limite per Kurion, da confrontarsi con il fabbisogno (grafici) di poco meno di 20 m3/h per il raffreddamento dei reattori.
Una volta rimosso il cesio, nell'acqua restano altri radioisotopi, in particolare una concentrazione rilevante di beta emettitori che non vengono catturati dalle resine - quasi sicuramente potrebbero venire separate dal sistema Areva se fosse in funzione - e una certa frazione di cloruri che devono venire eliminati prima di poter utilizzare l'acqua al fine di non danneggiare ulteriormente le strutture interne dei reattori. A tale scopo, l'acqua viene inviata verso dei sistemi ad osmosi inversa, in cui una membrana separa l'acqua pulita, da quella ad alta concentrazione di sali. L'acqua pulita viene inviata ad una cisterna buffer e quindi nei reattori, mentre quella ricca di sali viene ulteriormente trattata dai sistemi evaporativi che produrranno a loro volta una frazione di acqua pulita e una di fanghiglia.
Tutti i vari sistemi sono dotati di cisterne buffer in uscita, in modo da garantire il funzionamento degli altri apparati qualora uno di essi dovesse fallire. Particolarmente grande è il deposito di acqua denominato "Concentrated Salt Water", ovvero l'acqua trattata ad alto contenuto di sali prodotto di scarto dei sistemi ad osmosi inversa. Dovete tenere conto che la resa di un sistema ad osmosi inversa potrebbe essere intorno al 60%, ovvero per ogni 100 litri di acqua da trattare, 60 sono quelli a cui viene rimosso il sale e gli altri 40 sono di scarto. Quest'acqua è in attesa di essere evaporata e al momento occupa oltre 160 mila metri cubi in continua crescita di qualche migliaio di metri cubi la settimana, ma TEPCO preferisce attendere l'ingresso in funzione del sistema per la rimozione multi-isotopo e continuamente installare nuove cisterne, piuttosto che mandare a pieno regime gli evaporatori ed eventualmente installarne altri. Questo futuro sistema sarà in grado di trattare l'acqua di scarto prodotta da questi sistemi per la rimozione definitiva di tutti i contaminanti, o almeno questa è l'idea.
La tabella qui sotto, è quindi solo una parte del quadro complesso che abbiamo descritto precedentemente e rappresenta solo la frazione di acqua altamente contaminata e di cui, almeno la parte nei locali turbine non è propriamente stoccata. Le previsioni vengono fatte valutando quali strumenti verranno fatti funzionare, i volumi di acqua di raffreddamento e le precipitazioni.
| Settimana precedente | Previsione per questa settimana | Settimana presente | Previsione per la settimana successiva | |
|---|---|---|---|---|
| Acqua nei reattori + turbine | 83 400 | 82 900 | 81 000 | 80 400 |
| Acqua nello stoccaggio | 18 370 | 18 820 | 18 770 | 18 910 |
| Totale | 101 770 | 101 720 | 99 770 | 99 310 |
Infatti a complicare ulteriormente la situazione, c'è l'acqua di falda e le precipitazioni. Fin tanto che i 4 reattori non saranno protetti dall'abbassamento dinamico dell'acqua di falda, il livello di acqua all'interno dei reattori verrà mantenuto il più possibile intorno a OP+3000.
Come vedete, la gestione dell'acqua contaminata, anche se ormai i sistemi hanno raggiunto un buon livello di affidabilità, resta un punto estremamente critico e fin tanto che non si troverà una soluzione definitiva per tutta quella grossa quantità di acqua parzialmente trattata, bisogna agire con estrema cautela per mantenere questo equilibrio precario.
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