HADES vormt al 40 jaar de bakermat voor onderzoek naar geologische berging in België. Marc Demarche, directeur-generaal van NIRAS, gaat in dit interview dieper in op het ontstaan en de rol van het ondergrondse laboratorium. Ook blikt hij vooruit op het komende maatschappelijke debat rond geologische berging.
Begin jaren ’70 werd gestart met de bouw van de eerste commerciële kerncentrales in België. Daarbij rees de vraag hoe het hoogradioactieve en/of langlevende afval van deze centrales op lange termijn beheerd kon worden. Internationaal werd toen al gekeken naar diepe of geologische berging als mogelijke oplossing, een piste waar ook in ons land al snel onderzoek rond opgestart werd.
Waarom koos ons land voor een laboratorium in weinig verharde klei?
“Wereldwijd komen er drie mogelijke gastgesteentes voor geologische berging in aanmerking, namelijk klei, zout en graniet. Daarvan komt in België enkel klei, verhard en onverhard, als mogelijk gastgesteente voor. Zo vormt de Boomse Klei in het noordoosten van het land een uitgestrekte, diepe, onverharde kleilaag. Het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN dat zich in die regio bevindt, besliste dan ook om het ondergrondse laboratorium HADES onder hun terreinen in Mol te bouwen. NIRAS beheert en exploiteert HADES, 225 meter diep onder de grond, samen met SCK CEN. Sinds 1995 gebeurt dat onder de vlag van het economisch samenwerkingsverband EURIDICE.”
Hoe komt het dat weinig verharde klei een goed gastgesteente vormt?
“De Boomse Klei ontstond tientallen miljoenen jaren geleden en vormt een stabiele diepe kleilaag, die ook de volgende honderdduizenden jaar zo goed als ongewijzigd zal blijven. Die stabiliteit in de ondergrond is een essentiële voorwaarde om de veiligheid op lange termijn te garanderen. Het afval is dan afgesloten van veranderingen aan het oppervlak, denk maar aan aardbevingen, klimaatveranderingen of oorlogen. Daarnaast laat klei nagenoeg geen water door en bezit ze eigenschappen die de verspreiding van radioactieve stoffen sterk vertraagt. Na een lange tijd zullen er onvermijdelijk radionucliden vrijkomen uit hun afvalverpakking en uit de bergingsinstallatie. Deze zullen dan in contact komen met de klei die ervoor zal zorgen dat de radionucliden er nog heel lang over zullen doen om de biosfeer te bereiken. Tegen dan zal het allergrootste deel ervan vervallen zijn en vormen ze geen gevaar meer voor mens en milieu.”
Manueel of industrieel?
HADES was het eerste onderzoekslaboratorium in Europa dat zo diep in een kleilaag gebouwd werd. Hoe verliep de bouw ervan?
“Het laboratorium werd in twee fasen gebouwd. Tijdens de pioniersfase begin jaren tachtig werden de eerste schacht en galerij manueel uitgegraven nadat de klei bevroren werd. Men vreesde toen dat de weinig verharde klei op grote diepte vrij vlug zou dichtkruipen tijdens het uitgraven. Dat bleek niet zo te zijn, wat bevestigd werd door het uitgraven van een experimentele schacht diep in de onbevroren klei. Dat verliep goed en in 1987 werd de tweede galerij zonder bevriezing van de klei uitgegraven. Tien jaar later startte de uitbreiding van het laboratorium op industriële wijze met het uitgraven van de tweede schacht en in 2002 was de verbindingsgalerij naar het bestaande deel van het laboratorium klaar.”
Hiermee werd dus aangetoond dat het mogelijk is om op industriële wijze een ondergrondse bergingsinfrastructuur te bouwen.
“Inderdaad, we hebben heel wat expertise opgebouwd op het vlak van uitgravings- en constructietechnieken in weinig verharde klei. Ook hebben we de nodige studies verricht over het gedrag van de kleizone rondom de galerijen die verstoord werd door de uitgravingen. De resultaten waren positief, de kleilagen zijn namelijk plastisch waardoor de ontstane scheuren zich vanzelf weer sluiten. De conclusie is dan ook duidelijk: op industriële wijze een ondergrondse bergingsinstallatie in weinig verharde klei bouwen is technisch mogelijk met de huidige beschikbare technologie.”
Experimenteren met warmte
In HADES vinden verschillende experimenten plaats, onder andere over hoe radioactieve stoffen zich gedragen in een diepe kleilaag.
“HADES is een vergunde nucleaire onderzoeksinstallatie, waardoor we er een verscheidenheid aan radioactieve bronnen en merkstoffen kunnen gebruiken. Dat laat ons toe om er experimenten met radioactieve stoffen in reële condities uit te voeren. Zoals bijvoorbeeld een migratie-experiment, dat in 1988 startte en de verspreiding bestudeert van radioactieve stoffen doorheen de klei. Ons onderzoek wordt ook aangevuld met experimenten in laboratoria en computersimulaties op lange termijn. Daarnaast zijn er ook grootschalige demonstratieproeven om de resultaten van de kleinschalige experimenten te bevestigen en de voorspellende modellen te verfijnen.”
Het bekendste voorbeeld hiervan is zonder twijfel PRACLAY.
“Dit verwarmingsexperiment startte in 2014 en bootst de warmte na die het hoogactieve afval afgeeft. Dat gebeurt door een afzonderlijke galerij van 30 meter lang gedurende 10 jaar te verwarmen met een constante temperatuur van 80°C op de plaats waar de galerijwand en de klei elkaar raken. Onderzoekers bestuderen vervolgens welke impact die warmte heeft op de klei. Daarbij meten ze de druk en de temperatuur in de klei, net als de druk en de chemische evolutie van het poriënwater. Al de reeds bekomen resultaten bevestigen de bestaande kennis over het gedrag van de klei bij verwarming. Ze tonen vooral ook aan dat de eigenschappen die klei geschikt maken als gastgesteente behouden blijven na langdurige blootstelling aan warmte.”
Transparant en toonaangevend
HADES is geen geïsoleerd onderzoekslaboratorium.
“Integendeel, zo kunnen we bijvoorbeeld rekenen op steun van de Europese Commissie. Die speelde een cruciale rol in de totstandkoming van het laboratorium zelf en van heel wat experimenten. Daarnaast werken we ook samen met heel wat internationale organisaties en met onze zusterorganisaties, zoals bijvoorbeeld ANDRA uit Frankrijk. Deze samenwerkingen zijn trouwens niet mogelijk zonder een doorgedreven transparantie. Zo wordt al ons onderzoek gepubliceerd in wetenschappelijke tijdschriften en voorgesteld op diverse conferenties wereldwijd. Dit toont aan dat HADES echt wel een internationaal gewaardeerd en toonaangevend onderzoekslaboratorium is.”
Wat brengt de toekomst voor het ondergrondse laboratorium?
“NIRAS en SCK CEN hebben zich geëngageerd om nog zeker tot 2045 in HADES te blijven samenwerken. Om het PRACLAY-experiment verder af te ronden, maar ook om nieuwe experimenten op te starten. Sowieso is geologische berging een project van heel lange adem.”
Van participatie tot oplossing
Wetenschappelijk onderzoek rond geologische berging is één zaak. Daarnaast heb je ook het maatschappelijke aspect.
“Begin april keurde de ministerraad, in eerste lezing, een voorontwerp van koninklijk besluit goed dat het eerste deel van de Nationale beleidsmaatregel voor het langetermijnbeheer van hoogactief en/of langlevend afval vaststelt. Met name diepe berging op Belgisch grondgebied. De vaststelling van de andere delen van de Nationale beleidsmaatregel zal stapsgewijs verlopen. Het volgende deel van het Nationaal beleid zal het participatieve besluitvormingsproces vastleggen. Van zodra het eerste koninklijk besluit bekrachtigd wordt zal een maatschappelijk debat met burgers, institutionele actoren en experten georganiseerd worden om dit tweede deel van de Nationale beleidsmaatregel voor te bereiden en om de strategische keuze van diepe berging in België te bevestigen of aan te passen. Zoals voorgesteld door NIRAS zal dit debat georganiseerd worden door de Koning Boudewijnstichting. Met dit debat willen we komen tot maatschappelijk gedragen aanbevelingen over hoe de diepe berging binnen een participatief besluitvormingsproces verder ontwikkeld kan worden.”
Waarom deed NIRAS dit voorstel van maatschappelijk debat?
“Dit maatschappelijk debat is essentieel voor NIRAS. Onze ervaring met het oppervlaktebergingsproject in Dessel heeft namelijk aangetoond dat we over complexe materie zoals het langetermijnbeheer van radioactief afval via participatie tot een oplossing kunnen komen. We willen die aanpak, die intussen als het ware in het DNA van NIRAS is verankerd, voortzetten om de maatschappij een oplossing te bieden voor het langetermijnbeheer van het hoogactieve en/of langlevende afval.”
