Nas seis décadas desde que a Estação de Energia Atômica Shippingport, perto de Pittsburgh, começou a operar como o primeiro reator nuclear comercial do país, a indústria construiu fábricas cada vez maiores para melhorar as economias de escala. Um reator comercial típico agora produz cerca de 20 vezes mais eletricidade do que a primeira unidade do porto de embarque em 1958.

Portanto, pode parecer contra-intuitivo que a indústria não veja o futuro na construção de fábricas gigantescas, mas em pequenos reatores modulares, ou SMRs - unidades construídas em fábrica com menos peças, projetado para ser instalado no subsolo com sistemas de resfriamento passivos que, segundo a indústria, são "inerentemente seguros".

Ao contrário de grandes unidades nucleares, que são projetados para operar em inclinação total durante todo o ano, Projetistas de SMR dizem que as pequenas unidades são flexíveis o suficiente para serem aumentadas conforme necessário para preencher as lacunas na produção de usinas eólicas e solares - um papel crítico, já que alguns vêem a energia nuclear como uma ponte livre de carbono entre os combustíveis fósseis e as energias renováveis. O mercado mundial para esses reatores deve chegar a US $ 100 bilhões até 2035, de acordo com a Agência de Energia Nuclear, uma organização intergovernamental com sede em Paris.

Entre os desenvolvedores dos EUA, NuScale Power of Corvallis, Minério., ultrapassou seus concorrentes - incluindo Holtec International de Camden - para avançar seu design mais perto da linha de chegada. Apoiado com US $ 275 milhões em doações do Departamento de Energia dos EUA, NuScale investiu cerca de US $ 800 milhões para projetar um reator cilíndrico de 75 pés de altura que a Comissão Reguladora Nuclear deve aprovar no próximo ano. NuScale pretende começar a produzir energia em sua primeira planta em 2026.

"Há um bom caso para SMRs em muitos mercados, tanto nos EUA como em todo o mundo, "disse John Kotek, vice-presidente de desenvolvimento de políticas e relações públicas do Instituto de Energia Nuclear, um grupo comercial da indústria.

Mas nem todo mundo está convencido de sua promessa.

"SMRs parecem ser uma moda passageira, tanto quanto eu posso dizer, "disse Edwin Lyman, um cientista sênior da Union of Concerned Scientists, que escreveu um artigo amplamente citado questionando a economia de pequenos reatores. "Há muito pouca substância em sua motivação, exceto o setor privado não pode pagar reatores de tamanho normal. "

'MAIS SEGURO, CUSTO-BENEFICIO'

Cada reator NuScale produziria 60 megawatts de energia - o mesmo que o reator Shippingport original, que foi desativado em 1989. A empresa diz que suas unidades podem ser instaladas individualmente, ou em grupos. A planta inicial do Laboratório Nacional de Idaho, do Departamento de Energia, conteria 12 reatores. Utah Associated Municipal Power Systems é o principal cliente.

Os reatores menores serão econômicos porque podem ser produzidos em massa nas instalações de manufatura existentes nos EUA, reduzindo drasticamente os custos e tempos de construção no local, disse Tom Mundy, Diretor comercial da NuScale.

Projetistas de SMR dizem que as fábricas precisarão de menos operadores, e porque o design é mais seguro, eles também pediram ao NRC para reduzir as zonas de planejamento de emergência de 10 milhas agora necessárias para reatores comerciais maiores a uma área confinada ao local da usina. Críticos como a Union of Concerned Scientists se opuseram ao pedido, dizendo que as usinas e seu combustível irradiado acumulado no local ainda representam um risco significativo.

"Eles argumentam que os reatores são tão seguros que os terroristas não serão capazes de causar efetivamente um evento de contaminação radiológica massiva, e eu discordo, "disse Lyman.

Espera-se que os mercados iniciais para SMRs sejam principalmente no exterior, onde os custos da eletricidade são mais altos e a energia nuclear pode competir, NuScale diz. Alguns países do Oriente Médio carentes de água expressaram interesse porque algumas unidades podem ser configuradas para produzir vapor, ao invés de eletricidade, para alimentar uma usina de dessalinização de água próxima.

ANTÍDOTO À MUDANÇA CLIMÁTICA

A indústria também está posicionando usinas nucleares livres de carbono como um antídoto para as mudanças climáticas. Eles citam um estudo recente do Instituto de Tecnologia de Massachusetts que descobriu que custaria menos implantar a energia nuclear junto com a energia renovável para reduzir as emissões de carbono, do que depender exclusivamente do vento, armazenamento solar e de bateria para reduzir as emissões.

"Tanto no mercado interno quanto no internacional, muitos percebem que, para atingir os objetivos climáticos de carbono que estão sendo definidos, nuclear tem que fazer parte da equação, "disse Mundy, que trabalhou para a Exelon Generation em Kennett Square antes de ingressar na NuScale em 2012. Ele mora em Chester County.

Apesar dos benefícios do clima, muitos defensores do meio ambiente se opõem ferozmente a qualquer expansão do papel da energia nuclear, incluindo céticos que citam questões de segurança expostas pelo acidente há 40 anos este mês na Unidade 2 de Three Mile Island na Pensilvânia, que freou o crescimento do setor na década de 1980. Nos últimos 20 anos, apenas uma nova planta comercial iniciou suas operações nos Estados Unidos, e apenas dois estão em construção.

Lyman disse que a indústria precisaria produzir "centenas ou milhares" de unidades para cortar custos e reduzir a necessidade de assistência governamental.

Mas NuScale diz que precisará produzir apenas 12 unidades de reator, e construir três usinas de energia, para desenvolver a experiência necessária para reduzir os custos. "Claramente, não estamos falando de centenas, e claramente não milhares, "disse Mundy." Não há nada complicado sobre sua construção, em comparação com grandes plantas de gigawatts. "

O custo da energia nuclear está no centro de um debate que foi lançado oficialmente na Pensilvânia na semana passada com a introdução de uma proposta para dar à indústria nuclear US $ 500 milhões em subsídios anuais. pagos por clientes elétricos. Operadores nucleares ameaçaram fechar vários reatores da Pensilvânia porque são incapazes de competir em mercados de eletricidade de baixo preço inundados de energia barata de usinas de gás natural.

A Exelon Generation diz que desligará a Unidade 2 de Three Mile Island, localizado próximo à Unidade 1 parcialmente desmontada, a menos que os legisladores estaduais venham em seu socorro até junho. A TMI emprega 675 pessoas e produz mais energia livre de carbono do que toda a energia solar do estado, vento, e usinas hidrelétricas combinadas. First Energy Corp., que opera dois reatores na Beaver Valley Power Station, no oeste da Pensilvânia, também anunciou planos de retirar os reatores em 2021.

Enquanto a indústria está se contraindo, a esperança é eterna entre os defensores do nuclear, cujos verdadeiros crentes são movidos pela promessa de aproveitar a vasta quantidade de energia bloqueada em combustível radioativo.

CONEXÕES LOCAIS

Dezenas de empresas estão trabalhando para desenvolver novos reatores nucleares, incluindo os chamados reatores de Geração IV que são resfriados com materiais como sais fundidos, gases inertes, ou mesmo metais líquidos.

Várias empresas se concentraram no desenvolvimento de projetos SMR. Holtec International, uma empresa privada em Camden, cuja atividade principal é o gerenciamento de combustível irradiado em reatores nucleares e o descomissionamento de reatores antigos, desenvolveu um projeto de reator de 160 megawatts que chama de SMR-160. O status do projeto não é claro, e Holtec não respondeu a perguntas escritas.

"Eu não vi evidências de que ele realmente está avançando, "disse Lyman, da Union of Concerned Scientists.

Westinghouse e BWX Technologies Inc., que ambos têm longa história de construção de reatores, abandonou seus projetos SMR.

NuScale em setembro escolheu BWXT para construir seu SMR. BWXT, que construiu muitos dos pequenos reatores usados ​​para alimentar navios e submarinos da Marinha dos EUA, planeja subcontratar a fabricação de componentes para a Precision Custom Components of York, Pa.

Mundy disse que terceirizando a fabricação para as fábricas existentes, NuScale pode manter os custos baixos em comparação com a construção de uma nova fábrica. O proprietário majoritário da NuScale é a gigante empreiteira Fluor Corp.

Mundy diz que o projeto NuScale não é uma versão menor de um reator maior.

“Temos recursos que são diferentes, que você não vai encontrar na competição, e temos um interesse muito forte do cliente em nossa tecnologia, " ele disse.

PROJETO À PROVA DE DESASTRES

Cada vaso do reator é cercado por sua própria contenção de aço de alta pressão, e imerso em uma piscina de água de oito milhões de galões, portanto, não há necessidade de um edifício de contenção reforçado.

O desastre nuclear de Fukushima em 2011 no Japão foi desencadeado quando as seis usinas perderam energia fora do local após um terremoto, e os geradores de emergência no local que abasteciam as bombas de água de resfriamento da usina falharam porque foram inundados por um tsunami. Os operadores foram incapazes de restaurar a água de resfriamento antes que quatro reatores derretessem, vomitando contaminação radioativa sobre o campo.

"Nossa tecnologia não requer a necessidade de energia externa, "Mundy disse." Em um evento em que a estação perde toda a energia, nossos reatores serão desligados automaticamente, e eles se resfriarão por um período indefinido de tempo sem a necessidade de adicionar água, sem a necessidade de que os operadores tomem qualquer ação adicional, ou para a necessidade de restaurar a alimentação CA ou CC. "

Lyman disse que está preocupado com a falha de vários reatores modulares na planta de NuScale, mas que o NRC aceitará mais riscos porque está sob pressão para não impedir o processo de licenciamento.

"Se tudo funcionar bem, o reator será resfriado com segurança, "disse ele." Há uma série de maneiras pelas quais aquela imagem pode acabar não tão bonita. "

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