Os reatores nucleares serão necessários para a transição para um futuro de baixo carbono, mas são demorados e caros para planejar e construir, portanto, é fundamental ter uma vantagem inicial nos requisitos futuros. Marc Ernoult, da Universidade Paris-Saclay, Orsay, França, e seus colegas de trabalho produziram um modelo que leva em conta as 'incertezas profundas' de nosso futuro nuclear e as possíveis mudanças abruptas na necessidade de recursos. Este trabalho foi publicado na revista EDP Sciences EPJ Nuclear Sciences &Technologies.
A França obtém uma proporção maior de sua energia de fontes nucleares do que qualquer outro país (70,6% em 2020), mas mesmo lá o planejamento nuclear é vulnerável a mudanças repentinas, incluindo as da opinião pública. A expansão da energia nuclear na década de 2000 levou a temores de uma escassez de urânio natural e planos para implantar reatores rápidos resfriados a sódio (SFRs) que usam muito menos urânio natural do que os reatores de água pressurizada (PWRs) mais antigos e mais baratos. Após a rápida mudança na opinião pública decorrente do desastre de Fukushima em 2011, as preocupações com o custo dos SFRs substituíram as da disponibilidade de urânio natural, e o projeto ASTRID (Reator Tecnológico Avançado de Sódio para Demonstração Industrial), visto como a primeira etapa da A implantação do SFR na França foi interrompida em 2019.

Os reatores refrigerados a sódio exigem um acúmulo muito maior de plutônio do que os PWRs, onde a reciclagem de plutônio é necessária apenas para estabilizar sua quantidade ao longo do ciclo do combustível. Pode ser relativamente simples modelar os requisitos de combustível, mesmo no próximo século, se um estado estacionário ou uma transição gradual entre os tipos de reatores puder ser assumido, mas isso não é possível; a trajetória futura é muito incerta e uma reversão repentina da posição atual não pode ser descartada. E, como explica Ernoult, "Leva décadas para responder a uma mudança de objetivos:isso é rápido na escala da física do ciclo do combustível, mas muito lento em comparação com possíveis mudanças nas atitudes políticas ou no ambiente industrial".

Neste novo estudo, Ernoult e seus colegas de trabalho modelaram a reciclagem de plutônio na frota francesa de reatores nucleares até 2140 usando um algoritmo de otimização. Eles seguiram três cenários, cada um incluindo uma decisão abrupta de mudar dos PWRs de baixo plutônio para os SFRs de alto plutônio em um momento diferente. As trajetórias de uso de combustível e produção de energia foram comparadas a uma envolvendo uma escolha imediata para implantar SFRs e a uma sem SFRs empregadas. "Este é o primeiro estudo de cenário a incluir esse tipo de mudança rápida no meio do período de tempo seguido", acrescenta Ernoult.

A análise mostrou que será necessário implementar uma estratégia de multi-reciclagem de plutônio 30 anos antes da chegada dos primeiros SFRs para evitar gargalos e minimizar a quantidade de plutônio ocioso. Embora o custo e a vida útil do reator ainda não tenham sido incluídos no modelo, Ernoult e seus colegas de trabalho concluem que deve ser possível escolher e seguir uma estratégia e ainda saber que 'arrependimentos irreversíveis' podem ser evitados se circunstâncias posteriores levarem a uma mudança para um diferente.