U.S. Departamento de Energia se apressa para construir novos reatores nucleares avançados

No último esforço para reanimar a indústria nuclear dos Estados Unidos, o Departamento de Energia (DOE) pretende selecionar e ajudar a construir dois novos protótipos de reatores nucleares dentro de 7 anos, anunciou a agência na semana passada. Os reatores seriam a peça central do novo Programa de Demonstração Avançada de Reatores do DOE, que receberá US$ 230 milhões este ano fiscal. Cada um deles seria construído como uma colaboração 50-50 com um parceiro industrial e, em última análise, poderia receber até US$ 4 bilhões em financiamento do DOE.

“Isto pode ser uma mudança de jogo”, diz Jacopo Buongiorno, engenheiro nuclear do Massachusetts Institute of Technology. “É hora de a comunidade passar do projeto de reatores de papel a demonstrações de construção”.

Mas até mesmo alguns defensores da energia nuclear duvidam que o programa estimule a construção de novos reatores comerciais enquanto o gás natural e a energia renovável permanecerem relativamente baratos. “As novas construções não podem competir com as renováveis”, diz Robert Rosner, um físico da Universidade de Chicago. “Certamente não agora”.”

Reactores nucleares comerciais fornecem 20% da energia eléctrica dos Estados Unidos e 50% da sua energia livre de carbono. No entanto, a indústria nuclear dos EUA tem lutado durante décadas. Sua frota agora compreende 96 reatores, contra 113 no início dos anos 90. Mais reatores estão previstos para fechar e a participação da indústria nuclear no fornecimento de eletricidade deve começar a cair. Apesar desse quadro sombrio, os engenheiros continuaram a desenvolver projetos para reatores avançados que, segundo eles, seriam mais seguros e eficientes.

A administração Trump quer dar novo fôlego à indústria nuclear. Em abril, o DOE anunciou planos para aumentar a mineração de urânio doméstico e estabelecer uma reserva nacional de urânio. E vai colocar US$ 160 milhões dos US$ 230 milhões do Congresso previstos para o programa de demonstração do reator para a seleção de dois projetos a serem construídos após o início do projeto, muito provavelmente no Laboratório Nacional de Idaho (INL) do DOE.

O programa visa incubar idéias que ainda não estão bem em desenvolvimento, diz Ashley Finan, engenheiro nuclear e diretor do Centro Nacional de Inovação de Reatores do INL. Por exemplo, o DOE já está trabalhando com a NuScale Power para desenvolver os pequenos reatores modulares construídos de fábrica da empresa, o que significa que ela não é elegível para o novo programa. O dinheiro também não irá para o desenvolvimento de um reator chamado Versatile Fast Neutron Source, que o DOE já começou a se preparar para construir no INL ou no Oak Ridge National Laboratory no Tennessee e que servirá como uma instalação para a pesquisa da ciência dos materiais.

Outrossim, “Esta é uma chamada aberta”, diz Finan. “Acho que veremos muito interesse e muitas aplicações excelentes para uma variedade de tipos diferentes de reatores”, diz ela. Buongiorno diz que os projetos recentes tendem a focar em reatores que são menores do que o reator de potência padrão de gigawatt. Um reator comercial padrão queima combustível que está entre 3% e 5% de urânio físsil-235 para aquecer água e acionar turbinas de vapor. Novos projetos poderiam circular refrigerantes como o sal fundido e queimar combustíveis contendo até 20% de urânio-235, o que poderia torná-los mais eficientes.

p>alguns observadores dizem que a iniciativa é irrealista. Os oficiais do DOE podem ter dificuldade em identificar o mais promissor dos muitos projetos diferentes, prevê M. V. Ramana, um físico da Universidade de British Columbia, em Vancouver. “Você estará comparando maçãs, laranjas, uvas, ameixas, tudo”, diz ele. O prazo de 7 anos também cepa credulidade, diz Ramana, especialmente porque o DOE quer que os reatores passem nas revisões de licenciamento da Comissão Reguladora Nuclear, o que normalmente leva vários anos. “É absurdo pensar que eles podem fazer isso”

No entanto, observa Buongiorno, os protótipos poderiam ser licenciados para uso comercial e construídos ao mesmo tempo se estivessem localizados em uma instalação do DOE como o INL, que construiu 52 reatores experimentais diferentes desde o seu nascimento em 1949 como a Estação Nacional de Testes de Reatores. Finan diz que o período de tempo é “agressivo”, mas é destinado a estimular os desenvolvedores em seu trabalho. “Esta é uma meta difícil, mas alcançável”, diz ela, “e esse é o lugar certo para se estar”

Ramana questiona se a indústria nuclear dos EUA pode ser salva. Embora as questões de lidar com o desperdício e a apreensão do público sobre a radioatividade permaneçam, a maior questão enfrentada pela indústria nuclear é o alto custo de capital dos novos reatores, que pode ser de US$ 7 bilhões ou mais. Em mercados desregulamentados, as empresas de serviços públicos não podem arcar com tais despesas de capital, e é por isso que as energias renováveis mais baratas podem acabar substituindo a energia nuclear, diz ele. “Esta é uma indústria de pôr-do-sol”, diz ele, “e quanto mais cedo você reconhecer isso, melhor”

Mas o custo do vento e da energia solar vai subir, Rosner argumenta. A eletricidade das ceras renováveis e diminui incontrolavelmente, e quando elas se expandem para 20% ou 30% do mercado tal intermitência as tornará significativamente mais caras, diz Rosner. O nuclear se tornará então economicamente competitivo e complementar às renováveis como uma fonte estável de energia livre de carbono, prevê Rosner. “Até 2030, se os Estados Unidos têm um monte de projetos bem avançados, isso é um bom investimento porque, em última análise, vamos precisar dessas usinas”, diz Rosner.

Mas para construir reatores no futuro, os Estados Unidos precisam manter suas capacidades agora, diz Buongiorno. “Se deixarmos toda a frota descer o vaso sanitário e esperarmos que daqui a 20 anos possamos ligar nossa experiência nuclear como um interruptor, estamos delirando”, diz ele. “Você precisa manter essa capacidade.”

É isso que o novo programa DOE pretende fazer. Cartas de intenção devem ser enviadas em junho, e o DOE pretende selecionar os projetos vencedores até o final do ano fiscal, 30 de setembro.