EUA vão ligar pequenos reatores em 2026 como parte do ‘renascimento nuclear’

Apesar de fornecer quase um quinto dos EUA usinas de energiaA energia nuclear no país está estagnada há décadas. Os obstáculos regulatórios, o ceticismo público e as fontes de energia mais baratas são os culpados fechamento de fábricamoratória e falta de financiamento para novas tecnologias nucleares. Mas um aumento na procura de electricidade – impulsionado em grande parte pelos centros de dados – está a alimentar um renascimento nuclear, e o Departamento de Energia parece estar a recuperar o tempo perdido. Ele Programa Piloto de Reator está acelerando os testes de projetos de reatores avançados, com o primeiro marco importante definido para meados de 2026.

Este programa faz parte de um Estratégia DOE pretende quadruplicar a produção do setor até 2050. Onze empresas que desenvolvem tecnologia avançada de reatores nucleares foram selecionadas para participar, e o objetivo é que pelo menos três delas atinjam criticidade – o estado em que uma reação de fissão nuclear se torna estável e autossustentável – em 4 de julho de 2026.

“Este é intencionalmente um prazo muito ambicioso”, disse ele Leslie Dewanum engenheiro nuclear especializado em tecnologia avançada de reatores. “Um dos objetivos desses testes é refinar quais conceitos são viáveis ​​dentro das restrições do mundo real.”

Os projetos de reatores desenvolvidos variam de reatores de sal fundido e gás de alta temperatura a reatores rápidos, projetos resfriados a sódio e sistemas de água pressurizada. Uma empresa considerada mais avançada é a Valar Atomics, com sede na Califórnia, que está desenvolvendo um reator de gás de alta temperatura (HTGR) é chamado Distrito 250.

O HTGR funciona com pequenas partículas de urânio revestidas com camadas de carbono e cerâmica. O revestimento transforma cada partícula em uma unidade de combustível independente que não derrete mesmo em temperaturas muito altas, proporcionando uma proteção interna de segurança que evita vazamentos radioativos.

As partículas de combustível são alimentadas em um bloco de grafite, que forma o núcleo do reator e possui canais para o fluxo do gás hélio. A reação de fissão do combustível aquece o hélio, e o calor ferve a água para produzir vapor, que então gira um gerador para produzir eletricidade. O hélio é então retornado ao reator para ser reaquecido.

Valar quebrou o chão no Distrito 250 em setembro, tornando-se a segunda empresa a iniciar a construção (a primeira estava sediada no Texas Olá AtômicoQual quebrou o chão em agosto). Valar foi o primeiro a fazê-lo atinge a criticidade friareação de fissão autossustentável sem produção de calor. Isto foi feito numa instalação de testes do governo, sob condições rigorosamente controladas, e embora a instalação tenha validado a física central e fornecido dados úteis, o Conselho disse, “isto não é o mesmo que construir e operar um reator de teste integrado com uma fonte de energia elétrica”.

Reator de sal fundido, baseado no Texas Recursos naturais‘design preferido, funciona de uma maneira muito diferente, mas também é considerado inerentemente seguro. O urânio é misturado ao sal fundido, que aquece à medida que a fissão do combustível reage. A bomba move o sal fundido através de um trocador de calor, onde transfere calor para outro circuito que produz vapor ou aciona uma turbina. Se o sal ficar muito quente, ele irá expandir e derreter o “tampão de congelamento” de emergência que drena o combustível para um tanque seguro, tornando-o incapaz de sustentar a reação em cadeia.

“O reator de sal fundido opera à pressão atmosférica, portanto qualquer tipo de acidente ocorreria apenas no local”, disse o conselho. “Mesmo que falte energia, mesmo que não haja operador no local, este navio poderá parar com segurança.”

Embora a Natura ainda não tenha conseguido um avanço construção segura permissão da Comissão Reguladora Nuclear para construir um reator de pesquisa de 1 megawatt e, recentemente, ganhe o poder do pastortambém sediada no Texas, cuja cadeia de fornecimento e conhecimento regulatório ajudarão a levar a tecnologia da Natura para a implementação. A empresa “tem uma relação muito positiva e colaborativa com o NRC”, disse Dewan, mas “o sal fundido é corrosivo e radioativo em altas temperaturas, portanto os desafios materiais não devem ser subestimados”.

Dado que faltam apenas seis meses para o prazo crítico, a Valar, a Natura e as outras nove empresas do programa piloto terão de trabalhar a uma velocidade sem precedentes se quiserem cumpri-lo. No entanto, este é apenas um dos muitos obstáculos que as empresas precisam superar.

“Os verdadeiros pontos de prova são: você pode ligar e desligar o reator novamente de maneira controlada; você pode operar nas temperaturas projetadas por milhares de horas; você pode mostrar que os materiais e o combustível funcionam conforme o esperado; e você pode fazer tudo isso de forma confiável o suficiente para que o NRC e os futuros clientes confiem no projeto?” disse o Conselho. “Vejo 2026 como o início de um período interessante de coleta de dados, e não o ponto final.”