Reatores nucleares modulares parecem ótimos, mas não estarão prontos tão cedo

O governo britânico anunciou planos para construir mais de uma dúzia de pequenos reactores nucleares em todo o país, anunciando o que chama de uma nova “era de ouro” para a energia nuclear. Um dos principais objectivos é ajudar o país a finalmente desinvestir na energia russa dentro de três anos – mas será que os pequenos reactores nucleares fazem sentido técnica e comercialmente e podem ser construídos?

Antes da visita do presidente dos EUA, Trump, a Londres, em 16 de setembro, os EUA e o Reino Unido anunciou a parceria entre a empresa britânica Centrica e a startup norte-americana

No entanto, não foi divulgada nenhuma data para o início de nenhum dos projetos e o Departamento de Segurança Energética e Net Zero não responderam. Novo Cientista peça mais detalhes.

Este anúncio se ajusta à tendência dos reatores nucleares menores. Bruno Marca da Universidade de Liverpool, na Inglaterra, disse que a Rosatom, a organização estatal de energia nuclear da Rússia, concluiu recentemente a construção de uma série de pequenos reatores para uso muito específico em quebra-gelos movidos a energia nuclear. Mais importante ainda, continuaram a construir mais, mostrando que havia procura de algum lugar, ou que a Rosatom assumiu um risco e construiu-a como uma demonstração comercial na esperança de vender mais, apesar das numerosas sanções energéticas impostas após a invasão da Ucrânia.

A China também vem construindo Linglong Um pequeno reator nuclearno entanto, não está claro se o produto será comercialmente viável. E empresas gigantes de tecnologia como Amazon, Google e Microsoft não são diferentes investir neste tipo de tecnologia nuclear, Também.

David Dye do Imperial College London afirma que pequenos reatores são adequados para instalações militares remotas ou locais no Ártico, mas é cético quanto ao uso de pequenos reatores nucleares para atender às necessidades do gigante da tecnologia. Ele disse que é muito mais fácil construir data centers próximos às fontes de energia disponíveis.

“Se você é um visionário multimilionário da tecnologia e quer acreditar… e você ganhou bilhões de dólares, qual é o sentido de investir US$ 50 milhões nesta tecnologia incrível?” Dye disse. “São pessoas muito ricas, ou grupos de pessoas muito ricas, que fornecem pouca informação sobre a tecnologia que gostam, sem lhe prestarem muita atenção.”

Uma motivação poderia ser a vigilância, disse ele Michael Bluck no Imperial College de Londres. “Se você tem um data center, precisa estar ligado 99,995% do tempo”, disse Bluck. “Isso significa que você realmente quer controlar essa eletricidade. Foi você quem conseguiu essa eletricidade em primeiro lugar.”

Bluck diz que não há razão técnica ou científica para que não possamos construir pequenos reatores nucleares e construí-los rapidamente. Ele destacou que os primeiros reatores experimentais eram pequenos e que muitos dispositivos de tamanho semelhante ainda estão em serviço em universidades e submarinos militares em todo o mundo.

“O tamanho não é o problema. O que é importante é a modularidade, o que é importante é a fabricação em uma linha de produção, o que é importante é a padronização dos componentes. Isso é realmente prático. Isso é engenharia padrão”, disse Bluck.

Mas é claro que existem muitas desvantagens na miniaturização de reatores nucleares. Merk disse que para a energia nuclear, a escala produz eficiências que são benéficas tanto em termos de custo como de energia. Reatores pequenos e grandes requerem a mesma espessura de armadura de concreto para conter a reação com segurança, e como o volume de um reator aumenta mais rapidamente do que sua área de superfície se for maior, reatores maiores são mais baratos por megawatt de capacidade. Reatores menores também produzem menos energia a partir da mesma quantidade de combustível devido a ineficiências na reação em cadeia de fissão de nêutrons – o combustível com uma quantidade menor perderá mais nêutrons na superfície, em vez de utilizá-los para continuar a reação.

“Você não pode evitar isso. É uma questão de física”, disse Merk. “Se não, você é um mágico. E eu não acredito em magia.”

Mesmo assim, Merk argumenta que as centrais nucleares levam anos a planear, uma grande vontade política para financiar e vastos recursos para construir e manter, o que poderia tornar as opções menos eficientes mais palatáveis. “Essas feras são muito caras”, disse Merk. “Pode ser mais fácil construir um menor.”

Projetando novas armas nucleares

Bluck disse que havia duas abordagens diferentes envolvidas no novo anúncio do governo: A X-Energy projetou um reator resfriado a gás denominado reator resfriado a gás. Xe-100 que usa um design e tipo de combustível um tanto incomuns que levou 10 anos para obter aprovação regulatória, enquanto o Last Energy’s PWR-20 O reator é um reator de água pressurizada relativamente familiar, do mesmo tipo da usina nuclear Sizewell B no Reino Unido, usando o mesmo combustível. O primeiro pode ser o caminho a seguir, mas o segundo poderá entrar no mercado mais rapidamente.

Mas mesmo com combustível padrão e tecnologia familiar, Bluck disse que a Last Energy provavelmente levaria cinco anos para criar um protótipo de seu reator no Reino Unido. “Todo mundo vai adorar amanhã”, disse ele. “Mas acho que eles perceberam que a energia não é assim.”

Fundamental para os planos de produção em massa e exportação destes pequenos reactores é a aprovação regulamentar, e isto deve ser feito desde o início em cada país que irá acolher os reactores.

Bluck disse que é aqui que os anúncios dos EUA e do Reino Unido podem ser fundamentais, uma vez que prometeram acelerar a aprovação – pelo menos entre as duas jurisdições – permitindo a transferência da aprovação. Por exemplo, a Rolls Royce projetou um pequeno reator modular, que é muito maior do que aqueles projetados por muitas startups dos EUA e mais semelhante às pequenas centrais elétricas tradicionais. Se aprovado pelo Reino Unido, pode ser vendido diretamente nos EUA.

No entanto, Bluck alertou que a ideia não está isenta de riscos políticos. “Se você fosse antinuclear, você definitivamente usaria isso – você diria ‘O que, nós apenas aceitamos o que eles nos dão? Não podemos confiar neles’.” Esta parceria pode aliviar algumas dessas preocupações. “Reconhece-se que há um problema, mas esta é a primeira vez que vejo isto acontecer entre dois importantes países industriais”, disse ele.