La gestione delle scorie nucleari è una di quelle questioni che restano sempre un po’ sotto traccia, eppure rappresenta una delle sfide più complesse che ci siano. In Germania, dentro la miniera di sale di Asse II, giacciono circa 126.000 barili di rifiuti radioattivi depositati decenni fa, in condizioni che nel frattempo sono diventate decisamente precarie. Per recuperarli senza esporre nessuno a rischi, è stato avviato il progetto Asse II, che punta su robot telecomandati e tecnologie di ultima generazione. Una missione che ha dell’incredibile, se si pensa a cosa significa operare a centinaia di metri sotto terra, in un ambiente corrosivo e instabile.
Il progetto nasce dalla collaborazione tra Bilfinger, azienda di ingegneria, e l’istituto di ricerca Fraunhofer IOSB, su incarico della Società Federale per lo Smaltimento dei Rifiuti Radioattivi. L’obiettivo non è solo risolvere il problema specifico di Asse II, ma anche sviluppare un sistema di recupero gestito da remoto che possa essere replicato in altre situazioni simili, ovunque nel mondo ci siano depositi sotterranei di scorie nucleari in condizioni critiche.
Un ambiente ostile che mette alla prova qualsiasi tecnologia
La miniera di Asse II è tutto fuorché un luogo accogliente. L’umidità combinata con la presenza di sale ha corroso i contenitori nel tempo, rendendo i fusti fragili, in alcuni casi parzialmente sepolti o ammassati in modo instabile. Parliamo di un contesto in cui mandare esseri umani sarebbe semplicemente troppo pericoloso. Ed è qui che entrano in gioco le macchine.
I robot che scenderanno nel sottosuolo non saranno semplici escavatori. Bilfinger sta progettando mezzi speciali dotati di pinze, frese e benne, capaci di muoversi con una precisione millimetrica. Fondamentale sarà il ruolo dell’intelligenza artificiale e della sensoristica avanzata sviluppata dal Fraunhofer: insieme, queste tecnologie forniranno una percezione tridimensionale dell’ambiente. Gli operatori in superficie potranno così visualizzare un modello spaziale dettagliato della zona di lavoro, andando ben oltre quello che una semplice telecamera potrebbe mostrare.
Gemello digitale e cinematica inversa: come funziona il sistema di recupero
Prima ancora di far scendere qualsiasi macchina nel fango salino della miniera, gli ingegneri hanno potuto lavorare con un gemello digitale del sistema di recupero. In pratica, una simulazione virtuale che replica perfettamente le condizioni reali e che ha permesso di testare ogni movimento, carico e imprevisto ambientale in totale sicurezza. Un passaggio fondamentale, considerando che laggiù non c’è margine per errori.
C’è poi un altro aspetto tecnico che vale la pena raccontare, perché rende il tutto molto più gestibile per chi opera da remoto. Il sistema sfrutterà la cosiddetta cinematica inversa per guidare gli strumenti in modo intuitivo: l’operatore indica semplicemente il punto d’arrivo e il software calcola automaticamente la traiettoria più sicura per il braccio robotico. Niente manovre complicate articolazione per articolazione, ma un approccio che semplifica enormemente il controllo di macchine che dovranno manipolare materiale radioattivo in spazi angusti e instabili.
