Solo Cthulhu puede resolver el problema de los desechos nucleares de Sellafield

La limpieza de los desechos nucleares de Sellafield cuesta 1.900 millones de libras esterlinas al año. Para ayudar con el embarazo tóxico, los robots evolucionan rápidamente

Sellafield ha sido nombrado el lugar más peligroso de Gran Bretaña, el lugar más peligroso de Europa y el sitio de desechos nucleares más riesgoso del mundo. En su corazón hay un enorme estanque lleno de lodo radiactivo, sembrado de metal roto, animales muertos y letales varillas nucleares. ¿Falta la solución para limpiar los desechos nucleares de Sellafield y recuperar el combustible nuclear? Robots, por supuesto. Y para abordar esta gigantesca tarea, los robots se ven obligados a evolucionar.

La piscina de almacenamiento Magnox de primera generación de Sellafield es una enorme masa de agua al aire libre del mismo tamaño que dos piscinas olímpicas. Fue construido en la década de 1960 para almacenar barras de combustible usadas de los primeros reactores Magnox, que tenían un revestimiento de aleación de magnesio en las barras de combustible, como parte del pujante programa nuclear de Gran Bretaña. En 1974, hubo un retraso en el reprocesamiento; las barras de combustible comenzaron a corroerse y el estanque se volvió turbio. El grupo estuvo activo durante 26 años hasta 1992 y ahora está fuera de servicio como parte de los 1.900 millones de libras esterlinas gastados cada año en la gigantesca limpieza en Sellafield.

El estanque contiene unos seis metros de agua radiactiva y medio metro de lodo, compuesto de tierra arrastrada por el viento, excrementos de pájaros y algas, los desechos habituales que se acumulan en cualquier cuerpo de agua abierto. A diferencia de otros lodos, esconde todo, desde herramientas caídas y cadáveres de aves hasta placas de Magnox corroídas y los restos de barras de combustible de uranio.

Las abejas han utilizado una serie de creaciones robóticas para llegar al fondo del lodo de la piscina, pero están luchando por romper el entorno hostil. Los robots de natación atados no tienen sensores para encontrar objetos en el barro fino y no tienen la palanca para levantar piezas de metal. La experiencia de Fukushima ha demostrado que los robots que no están bien adaptados al medio ambiente son una pérdida de tiempo.

Ingrese a Cthulhu, un robot rastreado que puede conducir a lo largo del lecho del estanque, detectando su camino con sensores táctiles y de sonar. El robot, que se encuentra actualmente en desarrollo, aborda el problema de Sellafield de manera diferente. El robot podrá identificar las barras nucleares y luego levantarlas. «En lugar de tratar de imitar a un ser humano, construimos un robot que puede hacer cosas que los humanos no pueden hacer con sentidos que los humanos no tienen», dice Bob Hicks de QinetiQ, quien lidera el proyecto.

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El nombre significa «Tecnología colaborativa mejorada para el peligroso entorno costero y submarino», pero también es un guiño a Cthulhu, un extraterrestre divino creado por HP Lovecraft: ambos son anfibios, viven en un entorno extraño y tienen sondas sensoriales. «Como una morsa que detecta moluscos, esperamos poder detectar e identificar objetos de barro con músculos», dice Plamen Angelov de la Escuela de Computación y Comunicaciones de la Universidad de Lancaster.

QinetiQ suministra el cuerpo objetivo, inicialmente desde un robot de extracción de bombas, y Bristol Maritime Robotics desarrolla sensores táctiles, mientras que el equipo de Angelov proporciona la red neuronal de inteligencia artificial. Está previsto que el robot utilice el aprendizaje profundo para fusionar datos táctiles y de sonda en una sola imagen del mundo. Las redes neuronales existentes pueden administrar datos de video y los «clasificadores de imágenes» para distinguir objetos están bien establecidos. Pero nadie ha intentado fusionar datos de diferentes tipos de sensores antes.

El clasificador de Cthulhu aprenderá a dividir objetos en «barras de combustible» y «todo lo demás». El clasificador aún podrá identificar qué tipo de barra de combustible es y si todavía está completa o parcial. También podrá evitar los numerosos obstáculos en el suelo del estanque. Los datos combinados serán demasiado escasos para que una persona los entienda, pero proporcionarán información lo suficientemente precisa como para que Cthulhu levante una barra de combustible con un manipulador y la coloque en una canasta de recolección.

El equipo está ansioso por aprender de la experiencia japonesa en el sitio del reactor destruido de Fukushima. Fukushima está lleno de robots muertos que no pudieron realizar sus tareas. Algunos murieron por radiación intensa, pero otros simplemente fueron detenidos cuando fallaron en su misión. Se completa una oruga rota o atrapada en un espacio. El alto nivel de radiactividad significa que no se pueden recuperar para su reparación.

Por lo tanto, Cthulhu está diseñado para una alta confiabilidad. Desde un punto de vista técnico, probablemente podría recuperarse y reutilizarse, pero esto quedará por verse. Su cuerpo ha sido diseñado para uso militar, que incluye descontaminación química, biológica y radiológica completa, por lo que no tiene grietas y se puede lavar fácilmente con un jet, pero el plan es que permanezca en su lugar.

Hay un largo camino por recorrer para el proyecto de robótica, que no se completará en otros dos años. Mientras tanto, otros robots están tratando de aclarar Sellafield, en lo que se considera un campo de demostración de nuevas tecnologías robóticas. Otro robot diseñado para levantar barras de combustible radiactivo es el Tiger de 15 kg de Saab Seaeye. Está previsto que los Tigres se utilicen en Sellafield durante períodos continuos de seis meses, donde utilizarán pinzas para recoger desechos nucleares.

La empresa de robótica de Cumbria, Forth Engineering, creó un bot llamado Avexis, que parece un renacuajo y fue diseñado para entrar en los silos de la planta de energía nuclear, grabar imágenes con lo que ve y desalojar bloqueos. Los videos lo mostraron hundiéndose en las piscinas nucleares de Japón. Forth también trabajó para crear robots de seis patas que pudieran moverse a lo largo del fondo de las cuencas de Sellafield. En otros lugares, se están desarrollando drones que pueden mapear los desechos nucleares.

Se prevé que el trabajo en Sellafield tardará varias décadas en completarse. Los desechos nucleares se esparcen a través de varios edificios en una variedad de silos y piscinas. Cada uno tiene sus propios desafíos para la limpieza. Para el estanque Magnox de primera generación, los documentos gubernamentales muestran que todo el combustible a granel debe desecharse a principios de la década de 2030.

Hicks sugiere que una versión posterior de Cthulhu podría arrastrarse por el lecho marino para realizar inspecciones de tuberías. A diferencia de los robots de natación, podría permanecer perfectamente estacionario para realizar escaneos sónicos de alta resolución, reconociendo problemas con clasificadores de imágenes avanzados e inspeccionando cosas como posibles grietas en los sensores táctiles. Dichos robots tendrían muchos usos en la industria offshore y en otros entornos. Si Cthulhu puede sobrevivir y trabajar de manera eficiente en el estanque de lodo radiactivo en Sellafield, probablemente pueda hacer frente a cualquier cosa.

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