Energia

Ressuscitando um Reator à Prova de Desastre

Um novo projeto do reator nuclear de sal fundido poderia tornar a energia nuclear mais segura e mais econômica.

  • sexta-feira, 23 de janeiro de 2015
  • Por Kevin Bullis
  • Tradução por Elisa Matte (OPINNO)

Imagem: Por dentro da versão de 1970 do reator nuclear de sal fundido de Oak Ridge.

Uma nova tentativa de usar o projeto de reator antigo poderia tornar a energia nuclear mais limpa e mais segura, e, portanto, mais competitiva com os combustíveis fósseis.

Terrestrial Energy, uma startup de Ontário, Canadá, está comercializando o projeto do reator, que é baseado no trabalho feito no Laboratório Nacional de Oak Ridge, no Tennessee. A Terrestrial planeja iniciar o licenciamento do projeto no Canadá no final deste ano.

Terrestre está projetando um reator que utiliza sal fundido em vez de água como líquido de arrefecimento.

Pesquisadores da Oak Ridge têm demonstrado e testado vários reatores de sal fundido ao longo das últimas décadas. A Terrestrial modificou um destes projetos de maneiras que diz que tornará a tecnologia barata o suficiente para implantar.

Reatores nucleares convencionais custam muito mais do que construir usinas de energia de combustível fóssil em geral por causa de regulamentos de segurança que estipulam a instalação de bombas, estruturas de contenção e outras peças em dobre, todos altamente custosos. O CEO da Terrestrial Simon irlandês diz que o projeto que usa sal fundido poderia tornar possível simplificar e reduzir o custo dos sistemas de segurança.

Em projetos que usam sal fundido, se a energia é desligada ou o reator for danificado, o sistema irá resfriar por conta própria, sem permitir que a radioatividade se espalhe. Reatores nucleares convencionais devem ser ativamente resfriados, com água bombeada continuamente através deles. Se as bombas pararem, o combustível começa a superaquecer, o que pode levar à libertação de materiais radioativos no ambiente.

Imagem: Uma representação do projeto do reator de sal fundido da Terrestrial Energy.

Diversas outras startups, incluindo a Transatomic Energy, também estão trabalhando para comercializar reatores de sal fundido. A tecnologia também é um foco dos esforços de P&D na China (veja “Leslie Dewan: Innovators Under 35” e “Safer Nuclear Power, at Half the Price”). 

Os projetos da Terrestrial são mais convencionais do que aqueles que estão sendo desenvolvidos pela Transatomic. A empresa planeja usar os mesmos materiais utilizados nos reatores testados em Oak Ridge, enquanto os projetos da Transatomic usam vários novos materiais.

No reator da Terrestrial, o urânio é misturado com um liquido de arrefecimento de sal fundido. Se o combustível fica muito quente, a mistura se expande, o que retarda a fissão e reduz o calor do combustível. Isso regula automaticamente a temperatura e evita o superaquecimento. Além disso, o liquido de arrefecimento só ferve a uma temperatura muito alta, por isso ao contrário da água não vai evaporar, mesmo que as bombas parem de funcionar.

Além disso, se o reator for danificado e a mistura de combustível e liquido de arrefecimento vazar, as reações de fissão irão diminuir e o combustível fundido se solidificar, limitar a propagação do material radioativo.

Irish diz que a ideia também vai reduzir o desperdício nuclear em cerca de dois terços porque o reator funciona a temperaturas duas vezes mais quente que a de um reator convencional, o que melhora a eficiência e reduz a quantidade de combustível necessário. Ele também diz que recicla o combustível, o que reduz ainda mais os resíduos, é mais simples do que com os reatores convencionais.

Para tornar o projeto de Oak Ridge mais prático, a Terrestrial o modificou para que pudesse ser produzido em uma fábrica e enviado por caminhão para uma usina de energia.

Outra característica distinta do projeto da Terrestrial é que as peças-chave são descartáveis. Um desafio com o projeto de sal fundido da Oak Ridge é que um material crítico, o grafite, não dura muito tempo, o que significaria que operadores de uma planta teriam que substituí-lo regularmente. O novo design abriga os componentes principais do reator, incluindo o grafite, em uma unidade selada que pode ser trocada a cada sete anos, teoricamente, tornando a  operação da planta mais fácil.

Terrestrial produziu um projeto preliminar e está trabalhando com a Oak Ridge para produzir um design ainda mais detalhado, que uma empresa de engenharia poderia usar para construir usinas. Terrestrial espera ver o primeiro reator comercial no começo da próxima década.

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