Pequenos reatores nucleares modulares poderiam fornecer energia nuclear para pequenas comunidades e áreas rurais atualmente servidas por fontes de energia de combustíveis fósseis que prejudicam o meio ambiente. Avaliar o potencial desses reatores significa ficar de olho no passado, com outra fixada firmemente no futuro.

Pequenos reatores de energia nuclear modulares (SMRs) poderiam superar os excessos de custos e os problemas de construção que afetaram uma indústria nuclear dominada por reatores maiores. Um novo oportuno Física Aberta artigo de Esam Hussein, Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas, Universidade de Regina, Canadá, analisa o status atual dos SMRs e os benefícios que eles apresentam.

A economia mundial de energia tornou-se fortemente dependente da energia nuclear, com vendas de eletricidade gerada por energia nuclear respondendo por $ 40- $ 50 bilhões em vendas a cada ano e mais de 100, 000 trabalhadores contribuindo para a produção apenas nos Estados Unidos. Ainda, apesar de ser muito mais 'limpo' em termos de emissões de gases de efeito estufa do que os combustíveis fósseis, gerando eletricidade sem queimar carbono, a energia nuclear está longe de ser perfeita. Um dos problemas é que as usinas nucleares de fissão são caras de construir e requerem muito espaço. Isso deixa algumas comunidades e áreas rurais mal servidas por energia nuclear e potencialmente por qualquer energia de baixo carbono. Os SMRs podem fornecer uma solução.

"Pequenos reatores modulares podem apoiar o desenvolvimento sustentável, fornecendo economicamente eletricidade de carga básica confiável, reduzir as emissões de gases de efeito estufa e permitir a justiça social, fornecendo energia para comunidades isoladas e carentes e aquelas com recursos financeiros limitados, "diz Hussein." Esta análise crítica mostra que aqueles que desenvolvem a tecnologia emergente de pequenos reatores modulares podem se beneficiar muito dos pequenos reatores anteriores e podem aprender com os desafios enfrentados pelo design modular, manufatura e construção na indústria de construção naval. "

Além dessas vantagens, Hussein aponta que os SMRs podem desempenhar um papel significativo no descarte de plutônio para armas, queimá-lo para fornecer produção de combustível nuclear sustentável. O pesquisador continua:"Muitas jurisdições estão considerando pequenos reatores modulares como um meio eficaz de combater as mudanças climáticas, aproveitando sua flexibilidade e a redução esperada no tempo e custo de construção, em comparação com o convencional; grandes reatores nucleares. "

Para avaliar a viabilidade dos SMRs, Hussein se concentra no projeto de mais de 100 reatores para avaliar sua pequenez - em termos de tamanho e potência - sem surpresa, um importante fator de definição de reatores. A Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA) determina que 'pequenos reatores' são quaisquer reatores com potência de até 300 MW-elétricos (MWe).

Hussein também avalia a modularidade de tais reatores, um aspecto mais facilmente definido como possuindo componentes independentes ou fracamente acoplados que possuem funcionalidade independente e podem ser substituídos ou trocados por sistemas semelhantes. "A maioria dos pequenos reatores modulares emergentes incorpora recursos operacionais e de segurança que foram experimentados e testados durante os anos pioneiros da energia nuclear, mas o conceito de modularidade ainda é ambíguo, "ele diz." Como esta foi uma revisão crítica, todos os aspectos da tecnologia tiveram que ser considerados e analisados. "

A principal conclusão alcançada no artigo de revisão foi que, embora os SMRs ofereçam uma série de vantagens sobre os reatores maiores, incluindo permitir que uma usina de energia aumente incrementalmente sua capacidade sem comprometer e arriscar grande capital inicial, muito mais conhecimento é necessário para aperfeiçoar esses dispositivos. Felizmente, esse conhecimento pode ser obtido a partir do design, teste e operação de pequenos reatores anteriores.

O que é mais ambíguo e difícil de avaliar é a evolução do conceito de modularidade, uma área um tanto controversa que precisa de mais pesquisas e investigações. Isso significa que os SMRs apresentam uma espécie de dicotomia no campo nuclear - possuindo um elemento testado e comprovado e um aspecto mais experimental. Como Hussein conclui sucintamente:"O que é novo e velho ao mesmo tempo? Um pequeno reator modular!"