Un Nuovo Processo per il Trattamento e il Condizionamento delle Resine a Scambio Ionico Radioattive (IEXs)
Il processo HYPEX® consiste nell’incorporazione, a temperatura ambiente, di resine radioattive a scambio ionico (IEXs), precedentemente macinate fino a una scala micrometrica e completamente idratate, in una nuova matrice speciale a base di geopolimeri.
HYPEX: La Nostra Ultima Soluzione per il Condizionamento delle Resine Radioattive a Scambio Ionico
Il geopolimero HYPEX® può incapsulare almeno il 30% in peso di resina all’interno della sua struttura, garantendo eccellenti proprietà chimiche e fisiche conformi alla Guida Tecnica n. 33 (Criteri di Accettazione dei Rifiuti – WAC Italiano). La quantità e la dimensione minima dei pori nel geopolimero conferiscono alla matrice eccellenti proprietà meccaniche e di rilascio. I trattamenti meccanici delle resine, come la macinazione, inibiscono le loro proprietà di rigonfiamento, garantendo la stabilità della matrice anche in immersione. Inoltre, il processo avviene a temperatura ambiente, riducendo al minimo i rischi legati alla sicurezza.
Geopolimero HYPEX per Resine Radioattive: Scopri i Vantaggi
HYPEX: Il Nostro Processo Innovativo per il Condizionamento delle Resine Radioattive a Scambio Ionico
Nel processo HYPEX, la resina viene macinata fino a una scala micrometrica sia per inibire il rigonfiamento in presenza di acqua sia per migliorare l’omogeneizzazione della resina nella miscela del geopolimero. Il contenuto di acqua della resina e del geopolimero è attentamente regolato per garantire le massime prestazioni della matrice finale. La resina macinata viene mescolata con il nostro speciale geopolimero nella fase finale. Tutte le fasi vengono condotte a temperatura ambiente.
Gli studi hanno dimostrato che l’irradiazione gamma fino a 10⁶ Gy non danneggia la struttura del geopolimero HYPEX® e non altera caratteristiche macroscopiche come la resistenza alla compressione, rendendolo un eccellente candidato per l’incapsulamento di LLW e ILW. Il boro, noto per rallentare o addirittura inibire la formazione di cemento Portland anche in piccole quantità, si lega chimicamente al geopolimero durante la sua formazione senza alterare in alcun modo il prodotto finale. Inoltre, i geopolimeri rappresentano una soluzione sostenibile poiché non emettono CO₂ durante la loro formazione, a differenza del cemento, riducendo drasticamente l’impronta di carbonio del processo.
Impianto HYPEX: Sistema Trasportabile e Riutilizzabile
L’impianto HYPEX è stato progettato per garantire un processo continuo di estrazione, trattamento e condizionamento delle resine radioattive a scambio ionico (IEXs). I processi di trattamento e condizionamento delle resine sono realizzati attraverso due impianti modulari che operano in serie; in particolare, la macinazione delle resine è garantita da un mulino colloidale speciale a umido. L’impianto è altamente automatizzato e minimizza la presenza degli operatori durante le operazioni. Inoltre, il design è stato implementato per facilitare la decontaminazione e il trasferimento dell’impianto al termine del processo di trattamento, nonché il suo smantellamento a fine ciclo vita.
Perché Scegliere i Geopolimeri come Matrici di Condizionamento?
Sebbene i geopolimeri siano in uso da quasi un secolo, il loro potenziale per applicazioni nucleari è stato indagato solo negli ultimi due decenni. Gli utilizzi attuali più comuni riguardano l’immobilizzazione, la stabilizzazione e l’incapsulamento dei rifiuti radioattivi. Le matrici a base di geopolimeri offrono notevoli vantaggi per queste applicazioni, dimostrando la capacità di incorporare grandi quantità di rifiuti, anche per flussi di rifiuti complessi. Questo vantaggio deriva dalla loro struttura mineralogica unica: a differenza dei materiali cementizi, che si basano su composti di silicato di calcio idratati, i geopolimeri consistono principalmente in strutture amorfe di alluminosilicati con reti tridimensionali. Queste distinzioni strutturali conferiscono ai geopolimeri una maggiore stabilità chimica e termica, rendendoli efficaci per il contenimento dei radionuclidi. Pertanto, i geopolimeri sono sempre più considerati materiali promettenti per costruzioni nucleari o schermature, con il potenziale di sostituire il cemento Portland ordinario (OPC) in ambienti esposti a intensi campi di radiazioni.
