![\"\"](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/nuclear-waste-storage-cimne.png\"){kind=spacer}
<\/p>\n<\/p>\n
Emmagatzematge de residus radioactius temporal previ a l’emmagatzematge geol\u00f2gic profund.<\/em><\/p>\n <\/p>\n L\u2019electricitat representa avui dia prop del 40% de les emissions globals de gasos d\u2019efecte hivernacle<\/strong>, segons l\u2019Ag\u00e8ncia Internacional de l\u2019Energia (IEA). Pa\u00efsos com Fran\u00e7a, Su\u00e8cia, Finl\u00e0ndia o el Canad\u00e0 han apostat fermament per l\u2019energia nuclear<\/strong>, lliure de CO\u2082 durant la seva generaci\u00f3, per descarbonitzar el sistema energ\u00e8tic.<\/p>\n L\u2019emmagatzematge geol\u00f2gic profund<\/strong> \u00e9s actualment la soluci\u00f3 m\u00e9s acceptada entre la comunitat cient\u00edfica i les entitats estatals per gestionar els residus radioactius d\u2019alta i mitjana activitat i llarga vida mitjana per l\u2019a\u00efllament i seguretat amb perspectiva de futur que proporcionen<\/strong>. El Centre Internacional de M\u00e8todes Num\u00e8rics a l\u2019Enginyeria (CIMNE) participa en un ambici\u00f3s projecte de recerca internacional, DECOVALEX, on aporta la seva expertesa en models computacionals avan\u00e7ats per millorar la comprensi\u00f3 del comportament d\u2019aquests sistemes a llarg termini<\/strong>.<\/p>\n Els m\u00e8todes num\u00e8rics<\/strong> s\u2019han mostrat \u00fatils per abordar processos fisicoqu\u00edmics complexos i aix\u00f2 els converteix en una eina prometedora<\/strong>. Simular amb precisi\u00f3 el comportament geol\u00f2gic \u00e9s cr\u00edtic no nom\u00e9s per al disseny dels magatzems, sin\u00f3 tamb\u00e9 per a la gesti\u00f3 i monitoratge dels actius. Mentre els experiments a escala real tenen problemes inherents i costos elevats, les simulacions avan\u00e7ades s\u00f3n \u00fatils per analitzar les caracter\u00edstiques i l\u2019evoluci\u00f3 de les formacions geol\u00f2giques que formen els magatzems.<\/p>\n Amb una traject\u00f2ria de m\u00e9s de 30 anys, DECOVALEX<\/strong> <\/a>(Development of Coupled Models and their Validation against Experiments<\/em>) \u00e9s un projecte en col\u00b7laboraci\u00f3 de grups de recerca i el suport d\u2019ag\u00e8ncies estatals i organitzacions de gesti\u00f3 de residus radioactius<\/strong>, que pret\u00e9n entendre els processos fisicoqu\u00edmics en els magatzems geol\u00f2gics i traduir-los en models num\u00e8rics. La participaci\u00f3 de CIMNE comen\u00e7a, finan\u00e7ada per ENRESA (Empresa Nacional de Residuos Radiactivos S.A<\/em>), en l\u2019edici\u00f3 del 1999 al 2003. CIMNE ha continuat participant-hi des del 2008 fins ara, actualment, en el seu cas, finan\u00e7at per ENRESA i ANDRA (Agence nationale pour la gestion des d\u00e9chets radioactifs<\/em>).<\/p>\n Fa dos anys va tancar la subedici\u00f3 DECOVALEX-23<\/strong> (2020-2023), destinada a abordar un ampli ventall de q\u00fcestions relacionades amb el comportament d\u2019estructures naturals o artificials de roques argiloses i cristal\u00b7lines<\/strong>. Concretament, posa el focus en la roca argilosa Callovo-Oxfordian<\/strong>, una formaci\u00f3 geol\u00f2gica especialment estudiada, escollida a Fran\u00e7a per a l\u2019emmagatzematge de residus i candidata a la resta d\u2019Europa.<\/p>\n Esquema d\u2019un magatzem geol\u00f2gic profund per a residus nuclears d\u2019alta activitat que mostra dos sistemes diferents: el sistema KBS-3V, amb emmagatzematge vertical dels contenidors, i el sistema KBS-3H, amb emmagatzematge horitzontal.<\/em><\/p>\n Les magnituds fisicoqu\u00edmiques b\u00e0siques s\u00f3n les primeres d\u2019amena\u00e7ar la integritat dels magatzems nuclears i afectar-ne potencialment la seguretat. La temperatura (T), la humitat (H) i les tensions mec\u00e0niques (M) s\u00f3n actors principals i interactuen de manera complexa a trav\u00e9s del que es coneix com el comportament THM<\/strong> (Thermo-Hydro-Mechanical<\/em>). Els efectes hidromec\u00e0nics s\u2019han estudiat en detall per tests in situ i estudis num\u00e8rics, deixant de banda l\u2019efecte de la temperatura. Encara que aquest efecte no sembli evident, els residus nuclears d\u2019alta activitat alliberen grans quantitats de calor<\/strong> que influeixen decisivament en l\u2019estructura que els envolta. L\u2019augment de la temperatura pot generar pressions internes dins la roca per l\u2019expansi\u00f3 desigual de l\u2019aigua i els minerals i provocar-hi esquerdes<\/strong>.<\/p>\n En un dels estudis proposats s\u2019ha analitzat num\u00e8ricament la resposta THM dels magatzems amb residus d\u2019alta activitat a escala real<\/strong>. Els models han considerat l\u2019excavaci\u00f3, la instal\u00b7laci\u00f3 del magatzem i la seva operaci\u00f3 a llarg termini i han reprodu\u00eft amb \u00e8xit les condicions geol\u00f2giques inicials. Les simulacions en qu\u00e8 ha participat CIMNE confirmen que les grans quantitats de calor augmenten significativament la pressi\u00f3 dels porus, fet que afebleix l\u2019estructura de la roca, ja danyada per l\u2019excavaci\u00f3. A m\u00e9s, mostren com l\u2019espai entre els microt\u00fanels<\/strong>, que allotgen els contenidors de residus nuclears, \u00e9s un factor determinant<\/strong>: una separaci\u00f3 massa petita afavoreix la concentraci\u00f3 de tensi\u00f3 i la formaci\u00f3 de zones danyades, tot i que no arriben a propagar-se a les roques sanes.<\/p>\n Les fractures de l\u2019estructura fruit de l\u2019alta pressi\u00f3 no s\u00f3n exclusives del comportament anterior. La corrosi\u00f3 o degradaci\u00f3 dels metalls<\/strong>, sobretot pel cas dels residus radioactius d\u2019alta activitat i llarga vida mitjana, comporta l\u2019alliberament de gas<\/strong>, normalment hidrogen, que a llarg termini tamb\u00e9 incrementen la pressi\u00f3 interna.<\/p>\n Una altra l\u00ednia del projecte s\u2019ha encarregat de l\u2019impacte de la pressi\u00f3 i de l\u2019alliberament de gas i de calcular quina \u00e9s la pressi\u00f3 llindar<\/strong> a partir de la qual es malmet la roca. Obtenir aquests par\u00e0metres \u00e9s fonamental perqu\u00e8 el disseny dels magatzems de residus radioactius faciliti la circulaci\u00f3 dels gasos<\/strong> a trav\u00e9s de l\u2019estructura i en previngui els danys. L\u2019equip ha simulat les condicions d\u2019alta pressi\u00f3 que provoquen esquerdes a la roca i, tot i les vigents limitacions dels resultats, els models poden predir en quines condicions es formen les esquerdes i qu\u00e8 cal controlar per evitar-les.<\/p>\n Esquema d\u2019un contenidor de residus radioactius en un magatzem geol\u00f2gic profund, envoltat de roca argilosa.<\/em><\/p>\n En el marc del projecte, s\u2019ha realitzat un experiment pioner a escala de laboratori que simula les condicions d\u2019un magatzem geol\u00f2gic amb residus d\u2019alta activitat<\/strong> al laboratori \u00c4sp\u00f6 Hard Rock, a Su\u00e8cia. Aquest experiment ha reprodu\u00eft de manera controlada els efectes THM en una mostra de roca argilosa representativa i ha monitorat la possible formaci\u00f3 d\u2019esquerdes.<\/p>\n Les dades obtingudes s\u00f3n molt valuoses alhora que palesen el potencial dels models num\u00e8rics: nom\u00e9s han requerit modificacions lleus<\/strong> per reproduir els fen\u00f2mens clau, fins i tot a gran escala. Tanmateix, les simulacions continuen necessitant les dades de laboratori per fer-ne un calibratge inicial i, juntament amb la complexitat dels processos f\u00edsics, condiciona la capacitat predictiva d\u2019aquesta eina.<\/p>\n Aquestes mostres de treball evidencien la rellev\u00e0ncia dels m\u00e8todes num\u00e8rics<\/strong> en contextos en qu\u00e8 els efectes s\u00f3n a llarg termini o l\u2019experimentaci\u00f3 \u00e9s costosa des del punt de vista log\u00edstic i\/o econ\u00f2mic. El personal investigador del cl\u00faster en Geomec\u00e0nica i Hidrogeologia<\/em><\/a> del CIMNE han contribu\u00eft en aquest projecte des del 2008 com a centre de refer\u00e8ncia en m\u00e8todes num\u00e8rics a l\u2019enginyeria i hi continuen involucrats en la seva nova edici\u00f3 DECOVALEX-27<\/strong> (2024-2027), que pret\u00e9n resoldre les limitacions d\u2019aquests models aix\u00ed com nous desafiaments t\u00e8cnics. La recerca del grup Geomec\u00e0nica<\/em><\/a> de CIMNE treballa per aprofundir en el coneixement del comportament geol\u00f2gic i ha desenvolupat eines computacionals que s\u00f3n referents en l\u2019an\u00e0lisi de processos f\u00edsics varis aplicats a l\u2019estudi i el disseny d\u2019estructures subterr\u00e0nies<\/strong>.<\/p>\n Gr\u00e0cies a la recerca internacional, l\u2019expertesa dels investigadors i un enfocament multidisciplinari, el projecte DECOVALEX segueix sent un referent per millorar la resili\u00e8ncia en l\u2019emmagatzematge de residus nuclears i garantir-ne la seguretat a llarg termini<\/strong>. Els m\u00e8todes num\u00e8rics s\u00f3n una eina vers\u00e0til i efica\u00e7<\/strong> per posar a prova el disseny d\u2019aquests sistemes i per millorar la comprensi\u00f3 dels processos complexos que hi tenen lloc.<\/p>\n <\/p>\n [1] Fei, S., Gens, A. Collico, S., Pl\u00faa, C., Armand, G., & Huaning, W. (2025). Analysis of short- and long-term coupled THM behaviours in argillaceous rock for nuclear waste disposal.<\/strong> Geomechanics for Energy and the Environment<\/em>, 42, 100660. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.gete.2025.100660<\/a><\/p>\n [2] Pl\u00faa, C., de La Vaissi\u00e8re, R., Armand, G., Olivella, S., Rodr\u00edguez-Dono, A., Yu, Z., Shao, J.-f., Radeisen, E., & Shao, H. (2025). Numerical investigation of the gas-induced fracturing behavior of the Callovo-Oxfordian claystone.<\/strong> Geomechanics for Energy and the Environment<\/em>, 27, 100669. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.gete.2025.100669<\/a><\/p>\n [3] Tamayo-Mas, E., Harrington, J. F., Damians, I. P., Kim, J. T., Radeisen, E., Rutqvist, J., Lee, C., Noghretab, B. S., & Cuss, R. J. (2025). A comparative analysis of numerical approaches for the description of gas flow in clay-based repository systems: From a laboratory to a large-scale gas injection test.<\/strong> Geomechanics for Energy and the Environment<\/em>, 42, 100654. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.gete.2025.100654<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Emmagatzematge de residus radioactius temporal previ a l’emmagatzematge geol\u00f2gic profund. L\u2019electricitat representa avui dia prop del 40% de les emissions globals de gasos d\u2019efecte hivernacle, segons l\u2019Ag\u00e8ncia Internacional de l\u2019Energia (IEA). Pa\u00efsos com Fran\u00e7a, Su\u00e8cia, Finl\u00e0ndia o el Canad\u00e0 han apostat fermament per l\u2019energia nuclear, lliure de CO\u2082 durant la seva generaci\u00f3, per descarbonitzar […]<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":246859,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","slim_seo":{"title":"El CIMNE contribueix a un projecte internacional per garantir la seguretat dels magatzems geol\u00f2gics de residus nuclears - CIMNE","description":"Emmagatzematge de residus radioactius temporal previ a l'emmagatzematge geol\u00f2gic profund. L\u2019electricitat representa avui dia prop del 40% de les emission"},"footnotes":""},"categories":[221,348,346,94],"tags":[],"class_list":["post-251655","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-a-fons","category-geomecanica-ca","category-geomecanica-i-hidrogeologia","category-noticies"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/251655","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/users\/9"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=251655"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/251655\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media\/246859"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=251655"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=251655"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=251655"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}M\u00e8todes num\u00e8rics per assegurar l\u2019estructura dels magatzems nuclears<\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/esquema-mgp-cimne.png\")
<\/p>\nLa temperatura tamb\u00e9 amena\u00e7a<\/h3>\n
Alliberament de gasos i esquerdes en l\u2019estructura<\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/esquema-contenidor-cimne.jpg\")
<\/p>\nDel laboratori a la pantalla: com polir els models num\u00e8rics<\/h3>\n
El paper del CIMNE en la seguretat a llarg termini<\/h3>\n