Mais de cinco anos depois do incidente de Fukushima –  causado por um terremoto de magnitude 8,9 graus na escala Richter e consequente tsunami com ondas de mais de 20 metros que desencadeou um colapso na usina nuclear – o governo ainda está tentando desesperadamente encontrar uma solução para uma crise de contaminação da água em curso nas instalações em ruínas.

Segundo o The New Yourk Times, “os prédios dos reatores são vulneráveis a um influxo de águas subterrâneas devido à forma como o operador , a Tokyo Electric Power Co., ou Tepco , construiu a fábrica em 1960, com a retirada de uma encosta para colocá-lo mais perto do mar , de modo que a planta poderia bombear em água com mais facilidade. Isso também colocou os edifícios em contato com uma camada profunda de rocha permeável cheio de água, principalmente chuva e neve derretida das Montanhas Abukuma próximas, que flui para o Pacífico.”

Os três reatores de Fukushima danificados contêm urânio altamente radioativo que continua a contaminar as águas subterrâneas no local (a uma taxa de cerca de 40.000 litros por dia) através do leito de rocha das montanhas próximas e solo altamente poroso (devido às fissuras criadas após o tsunami) sobre a qual a fábrica foi construída. O fluxo de águas subterrâneas também impediu a recuperação de urânio do combustível a partir dos núcleos de reator, o qual pode ter derretido através dos andares de aço que eles suportados. Na verdade, ninguém sabe exatamente onde o combustível está agora. Até o momento, cinco robôs de busca enviados para os reatores foram perdidos devido a altos níveis de radiação e detritos que bloqueiam seu caminho.

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Credito: http://www.nytimes.com/2016/08/30/science/fukushima-daiichi-nuclear-plant-cleanup-ice-wall.html?mtrref=undefined&_r=0

Com o objetivo de confinar as instalações danificadas da Central Nuclear de Fukushima, o governo japonês decidiu, então, investir pesadamente na construção de uma barreira subterrânea contínua com um material chamado de pergelissolo. Esse material, também chamado de Permafrost, é um tipo de solo formado por gelo, rocha, sedimentos e que armazena uma grande quantidade de carbono.

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A parede de gelo é um lance de alta tecnologia, instalando o que poderia ser maior do congelador do mundo, e está a ser executado através da injeção massiva de fluídos de refrigeração, a muito baixas temperaturas, no perímetro da central.
No total, serão congelados cerca de 70 mil metros cúbicos de solos, a uma profundidade de 30 metros e mais de um quilómetro e meio de extensão, para permitir a total estanquidade dos quatro edifícios principais atingidos pelo Tsunami de 2011.

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Crédito: http://features.japantimes.co.jp/march-11-radiation/

A barreira de pergelissolo terá duas funções: que não ocorram vazamentos de água contaminada para o exterior e também para que os demais reatores não sejam inundados por águas subterrâneas.

Com uma geometria retangular, o muro de gelo (oficialmente conhecido como Land-Side Impermeable Wall), que será executado pela gigante japonesa da construção civil, Kajima Corp, terá um custo total de 35 bilhões de yenes ou 320 milhões de dólares.

Para ser possível injetar os fluidos de refrigeração no solo, foram enterrados 1568 perfis tubulares condutores com 30 metros de comprimento, ao longo do perímetro da barreira. Estes conduzem uma solução a 30 graus negativos para dentro dos maciços e permitem a formação de colunas de solo congelado, cada uma com cerca de 1 metro de diâmetro. Ao longo de seis semanas os cilindros de solo congelado aumentam progressivamente de espessura até ficarem unidos, formando uma parede contínua e estanque de permafrost.
Quando finalizada a operação inicial de execução, as colunas congeladas formarão uma barreira contínua e horizontalmente estanque.

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Crédito: https://nuclear-news.net/2015/10/12/anxious-about-2020-olympics-tepco-to-hasten-ice-wall-project-at-fukushima-nuclear-station/

O bombeamento das enormes quantidades de fluido ultra-arrefecido é efetuado a partir de 30 grandes unidades de refrigeração que consomem quantidades massivas de energia elétrica (o equivalente ao consumo elétrico de 13 mil habitações). A manutenção desta barreira de gelo requer um fornecimento constante de solução refrigerante, devendo aquela manter-se em operação pelo menos até ao final de 2021.

Em agosto, a Tepco disse à agência nuclear que alguns pontos ainda não conseguiram se solidificar porque contêm entulho enterrado ou areia da construção da usina de meio século atrás, que agora permitem que as águas subterrâneas possam fluir tão rapidamente que provavelmente não conseguiriam congelá-las. Tatsuhiro Yamagishi, um porta-voz da Tepco, disse que a empresa estava tentando ligar esses buracos na parede de gelo com cimento de secagem rápida. “Começamos a ver alguns progressos na diminuição da temperatura”, disse ele.

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Crédito: http://www.engenhariacivil.com/japoneses-construcao-colossal-muro-gelo-subterraneo-fukushima

Mesmo se o processo com o cimento conseguir a diminuição da temperatura, alguns céticos questionam quanto tempo essa solução pode durar. Eles apontam que tais barreiras de gelo são geralmente temporária contra a água subterrânea em locais de construção. Eles dizem que a solução de salmoura utilizado para refrigerar os tubos é altamente corrosiva, o que poderia fazer com que os tubos possam quebrar ou vazar. Também não está claro se o sistema pode vir a quebrar sob o stress de operar em um ambiente de alta radiação, onde outro terremoto poderia levar a uma outra perda de potência. “Por que construir uma parede tão elaborada e frágil quando há uma solução mais permanente disponível?”, disse Sumio Mabuchi, ex-ministro de construção que acha que a melhor solução seria a construção de uma parede de lama, uma trincheira preenchida com concreto líquido que é comumente usado para bloquear a água.

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Crédito: http://www.engenhariacivil.com/japoneses-construcao-colossal-muro-gelo-subterraneo-fukushima

Isao Abe, engenheiro supervisor da Land-Side Impermeable Wall, ressalta que sua empresa criou a parede de forma mais durável através da instalação de tubulações subterrâneos que são fáceis de substituir, se eles corroem. Ele também disse que a parede de gelo era auto-selante, o que significa que, caso um outro terremoto venha a causar rachaduras, qualquer entrada de água iria congelar imediatamente, restaurando a parede. Ele também disse que levaria meses para a parede se descongelar, dando aos engenheiros tempo suficiente para restaurar a energia, mesmo se a planta tivesse outra interrupção. Abe disse que o muro foi projetado para operar até 2021, dando Tepco mais cinco anos para encontrar e tapar os buracos nos edifícios dos reatores, embora os céticos digam que esta difícil tarefa possa exigir mais tempo.

Abe também apontou que a parede de gelo é uma parte de uma estratégia mais ampla para conter a água radioativa. Alguns cientistas dizem que a água radioativa ainda pode estar vazando através de camadas de rocha permeável que se encontram bem abaixo da planta, de desaguar no Pacífico longe da costa. Eles dizem que a única maneira de eliminar todos os vazamentos seria para reparar os edifícios uma vez por todas. Mesmo que a parede de gelo funcione corretamente, a Tepco terá de enfrentar a difícil tarefa de lidar com as enormes quantidades de água contaminada que se acumularam. 

Abaixo um vídeo ilustrativo para entender melhor como funciona essa parede:

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Fontes:

www.naturalnews.com/055206_ice_wall_Fukushima_Japan.html

www.nytimes.com/2016/08/30/science/fukushima-daiichi-nuclear-plant-cleanup-ice-wall.html?mtrref=undefined&_r=0

www.engenhariacivil.com/construir-muro-de-gelo-fukushima

www.nuclear-news.net/2015/10/12/anxious-about-2020-olympics-tepco-to-hasten-ice-wall-project-at-fukushima-nuclear-station/

www.spectrum.ieee.org/energywise/energy/nuclear/construction-of-ice-wall-begins-at-fukushima-daiichi

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