Indústria nuclear aposta nos mini-reatores

Philip Bethge

  • 10.07.2007 - Vanderlei Almeida/AFP

    Homem trabalha no reator nuclear da Usina de Angra 2, em Angra dos Reis, Rio de Janeiro

    Homem trabalha no reator nuclear da Usina de Angra 2, em Angra dos Reis, Rio de Janeiro

A indústria da energia nuclear espera garantir o seu futuro por meio dos reatores nucleares em miniatura. As pequenas usinas subterrâneas seriam supostamente mais seguras do que usinas grandes, e reduziriam o custo da eletricidade produzida a partir da energia nuclear. Mas os críticos dizem que a eletricidade produzida pelas usinas será muito cara e alertam para o risco da proliferação da tecnologia nuclear.

Em Galena, uma cidade na gelada região central do Alasca, a energia é indispensável, mas cara. Embora os geradores movidos a óleo diesel forneçam bastante eletricidade, os cerca de 600 moradores da cidade recebem regularmente contas mensais de energia elétrica na casa das centenas de dólares.

Mas o futuro poderá chegar em breve nesta pequena cidade às margens do Rio Yukon. “Super-Safe, Small and Simple” (“Super-segura, Pequena e Simples”), ou “4S”, é o nome de uma máquina que poderia ser enterrada a 30 metros abaixo do solo gelado e colocada a serviço da comunidade.

O núcleo do dispositivo, desenvolvido pela companhia japonesa Toshiba, mede apenas 2 metros de comprimento por 70 centímetros de largura. Mas apesar das suas pequenas dimensões, esse aparelho deverá gerar 10 megawatts de eletricidade. O “4S” é um reator nuclear, e Galena poderá ser o local em que realizar-se-á o primeiro teste de um novo tipo de sistema de geração de energia elétrica.

A indústria da energia nuclear espera garantir o seu futuro com reatores em miniatura para uso civil. O conceito de mini-geradores nucleares capazes de produzir 300 megawatts de eletricidade foi notavelmente bem recebido, especialmente nos Estados Unidos. Nove projetos estão disputando a atenção das empresas de energia elétrica e da Comissão Reguladora Nuclear (NRC, na sigla em inglês) dos Estados Unidos.

A máquina de relações públicas nuclear
Mas alguns críticos, como o físico Edwin Lyman, da União dos Cientistas Preocupados (UCS), estão convencidos de que os projetos encontram-se todos no “estágio de fantasia”. Jim Riccio, um especialista nuclear da organização ambiental Greenpeace, diz que toda a “euforia” em torno desses geradores deve-se à “máquina de relações públicas bem azeitada da indústria nuclear”.

Mas o movimento conta com apoiadores proeminentes. O co-fundador da Microsoft, Bill Gates, por exemplo, investiu em uma companhia chamada TerraPower, que pretende construir pequenos reatores inovadores. E o presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, prometeu fornecer US$ 54 bilhões (40 bilhões de euros, R$ 95,7 bilhões) em garantias de empréstimos à indústria nuclear.

E, para o secretário de Energia dos Estados Unidos, Steven Chu, que é ganhador do Prêmio Nobel de Física, nem é preciso dizer que uma parte dessas garantias de empréstimos será destinada aos reatores em miniatura, que ele chama de “variedade conectar e ligar”. “Os pequenos reatores modulares representam uma das áreas mais promissoras da indústria nuclear”, escreveu Chu recentemente em um entusiasmado artigo de opinião publicado no “Wall Street Journal”.

Os defensores da energia nuclear apresentam os seguintes argumentos favoráveis à ideia:

  • Pequenos reatores poderão estar disponíveis no futuro a preços módicos inferiores a US$ 600 milhões (R$ 1,1 bilhão), e a construção deles só demorará dois ou três anos. A título de comparação, os reatores na faixa de gigawatts custam mais de US$ 5 bilhões (R$ 8,9 bilhões), e sempre é difícil encontrar financiamento para eles. Alguns projetos, como um novo reator, atualmente em construção, em Olkiluoto, na Finlândia, estão com um atraso de vários anos e estouraram bastante o orçamento inicial.
  • Por serem entregues pré-montados, os mini-reatores poderiam ser usados em países que não possuem especialistas em energia nuclear. As mini-usinas produzem aproximadamente tanta energia quanto as usinas movidas a gás ou carvão, e poderiam portanto simplesmente substituí-las. As redes de distribuição de eletricidade e as turbinas já existentes poderiam continuar sendo usadas.
  • Os reatores em miniatura utilizam a sua energia de fissão nuclear em locais situados bem abaixo do solo, o que dificultaria o roubo de material físsil por parte de terroristas.
     

“Pequenos reatores nucleares são mais baratos, seguros e flexíveis”, argumenta Tom Sanders, presidente da Sociedade Nuclear Norte-Americana. Sander deseja produzir em massa usinas nucleares, assim como Henry Ford fez com os carros na sua época, e tornar esse tipo de energia disponível em todo o mundo, especialmente nos países em desenvolvimento.

“Interesse global”
“Existe certamente um interesse global por esses tipos de sistemas”, diz Chris Mowry, da Babcock & Wilcox, uma produtora de usinas nucleares de Lynchburg, no Estado de Virgínia. No passado, a companhia obtinha grande parte dos seus lucros com reatores para submarinos nucleares, mas ela agora desenvolveu um dos mais promissores mini-reatores para a produção civil de eletricidade.

O sistema mPower é um reator convencional de água pressurizada que gera 125 megawatts. Após ser enterrado, ele deve continuar produzindo energia durante 60 anos. Uma das características mais atraentes do aparelho é o fato de o combustível usado ficar armazenado dentro do reator, o que faz com que o material fique praticamente inacessível. O gerador a vapor é também integrado à unidade.

“Todos os componentes fundamentais podem ser fabricados em uma única instalação”, afirma Mowry entusiasticamente. Três grandes empresas de fornecimento de energia elétrica dos Estados Unidos já manifestaram interesse por essa tecnologia. Essas empresas estão particularmente interessadas na ideia de no futuro construírem usinas nucleares de forma modular. Quando um reator tiver o seu período de vida útil encerrado, um outro reator poderá ser encomendado. No entanto, o reator mPower ainda precisa obter a aprovação da NRC, o que pode demorar anos.

Um consórcio liderado pela Westinghouse, uma produtora de energia nuclear dos Estados Unidos, está adotando uma abordagem similar. O seu reator Iris produz 335 megawatts de energia elétrica e é um dos principais candidatos para a Parceria Global de Energia Elétrica (GNEP).

Reatores velhos devolvidos como garrafas vazias
Desde 2006, o governo dos Estados Unidos defende o projeto GNEP, que ele espera que possa atender à demanda de energia elétrica dos países em desenvolvimento. Com a instauração do GNEP, as potências nucleares enviariam mini-reatores completos com núcleos lacrados para países em desenvolvimento. Essas usinas seriam projetada para operar sem manutenção durante quase 30 anos. Após esse período, eles seriam devolvidos, como garrafas vazias, aos países nos quais foram manufaturados.

O Reino Unido, a França, o Canadá, a China e o Japão estão entra as nações doadoras do projeto GNEP. Países como Jordânia, Cazaquistão e Senegal manifestaram interesse pelos pequenos reatores. Em troca do recebimento desses reatores, eles comprometer-se-iam a não reprocessar ou enriquecer urânio.

Os críticos estão horrorizados. Eles temem que o material físsil acabe parando nas mãos erradas com muita facilidade. “Quem mandar esses reatores para várias partes do mundo não deverá ficar surpreso se eles retornarem na forma de bombas sujas”, adverte Jim Riccio, um especialista do Greenpeace.

O físico Edwin Lyman concorda, afirmando que é preferível concentrar a tecnologia em apenas alguns lugares. “Estou preocupado com a exportação desses reatores para países que não tem experiência com a energia nuclear, e nos quais existe problemas quanto à segurança e corrupção”.

Reutilização de reatores velhos
Os críticos também estão preocupados com os planos da Akme, uma companhia russa. A firma, que foi criada em dezembro de 2009, recorre à prática tipicamente russa de reutilização de reatores velhos. Ela pretende converter um reator usado em submarinos nucleares soviéticos em um reator civil.

O projeto é extremamente polêmico. Os reatores operam com urânio com índice de enriquecimento relativamente alto, que é mais facilmente usado para a fabricação de bombas. Além disso, eles são resfriados em uma liga tóxica de chumbo e bismuto.
Além dos temores quanto à segurança, há dúvidas quanto à eficiência econômica dos mini-reatores. Nos Estados Unidos, os custos do licenciamento de uma usina nuclear podem ficar entre US$ 50 milhões (R$ 88,6 milhões) e US$ 100 milhões (R$ 177,3 milhões). Além disso, exigências de segurança rígidas tornam os pequenos reatores muito mais caros do que os reatores grandes.

Isso leva o físico Amory Lovins, do Instituto das Montanhas Rochosas, no Estado do Colorado, a acreditar que os pequenos reatores “jamais serão competitivos”. Os fabricantes de reatores esperam custos entre US$ 3.500 (R$ 6.206) e US$ 5.000 (R$ 8.865) por quilowatt de potência instalada para as pequenas usinas nucleares. A faixa de valores equivalente para as usinas movidas a carvão é de US$ 900 (R$ 1.596) a US$ 2.800 (R$ 4.964) e, para as usinas movidas a gás, US$ 520 (R$ 922) a US$ 1.800 (R$ 3.191). Até mesmo turbinas eólicas podem ser construídas na faixa de US$ 1.900 (R$ 3.369) a US$ 3.700 (R$ 6.560) por quilowatt.

“Garantias de empréstimos não são um sinal de saúde econômica”
A indústria nuclear espera que em breve o comércio de emissões de dióxido de carbono torne a tecnologia nuclear, que é em grande parte neutra sobre o ponto de vista climático, mais competitiva. “Mas o mesmo também se aplica à energia hidroelétrica, eólica e solar”, diz Lovins.

“A indústria nuclear está tentando desesperadamente transmitir a impressão de que é fundamental”, afirma o professor. “Mas garantias de empréstimos governamentais não são um sinal de saúde econômica, assim como transfusões de sangue não são um sinal de saúde física”.

Os fãs do novo reator em miniatura não se deixam abalar pelas críticas. Ao contrário, eles estão desenvolvendo projetos cada vez mais ousados para o futuro. Por exemplo, o cientista nuclear Tom Sanders e uma equipe do Laboratório Nacional Sandia estão desenvolvendo um reator que custaria apenas cerca US$ 250 milhões (R$ 443,3 milhões) a uma taxa planejada de produção de 50 reatores por ano. Para o resfriamento do núcleo de urânio desse reator, que lembra uma espécie de cartucho descartável, seria utilizado sódio líquido.

A TerraPower, a companhia na qual Bill Gates investiu, está trabalhando naquele que é conhecido como reator de onda progressiva. Nesse tipo de reator, a zona de fissão desloca-se lentamente por um núcleo alongado de combustível. Plutônio é criado a partir de urânio que já sofreu decaimento radioativo e, a seguir, é imediatamente processado. Os engenheiros elogiam o sistema, afirmando que essa “onda de fissão” poderia gerar eletricidade continuamente “por um período de 50 a 100 anos sem reabastecimento ou remoção de combustível usado do reator”.

Seria esse o Santo Graal da engenharia nuclear? O reator de onda progressiva ainda não existe, a não ser nos supercomputadores. A TerraPower acaba de assinar um acordo de joint-venture com a Toshiba. As duas companhias pretendem dar continuidade, juntas, ao desenvolvimento de um futuro mini-reator nuclear.

Energia renovável
Os japoneses podem já poderiam estar encontrando prova da sua capacidade de inovação em Galena, a cidade às margens do Rio Yukon, no Alasca, se não tivessem esbarrado em problemas quanto à aprovação do seu reator “4S”.

Por ora, os moradores de Galena estão recorrendo a uma outra fonte inovadora de energia, paga com subsídios do fundo de energias renováveis do Alasca: fogões à lenha.

Tradutor: UOL

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