Nascida na indústria espacial, técnica pode fornecer elevada potência distribuída instalada em pequenos volumes a preços competitivos
O contrato foi firmado na última terça, 17, no Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) - Foto: Divulgação A Diamante Energia e a Finep (Financiadora de Estudos e Projetos) firmaram contrato para o desenvolvimento e testes de tecnologias críticas aplicáveis a microrreatores nucleares, na última terça-feira, 17 de junho, no Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), em Brasília (DF).
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O projeto, cujas primeiras unidades com potência de 5 MW contidas em um container de 40 pés selado têm previsão de entrarem em operação entre oito e dez anos, será executado no Instituto de Energia Nuclear (IEN), no Rio de Janeiro, e no campus da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), em Belo Horizonte.
Os microrreatores nucleares (MRN) ganharam grande notoriedade na indústria espacial, com o lançamento, pelos Estados Unidos, do SNAP-10A em 1965.
No entanto, o termo “microrreator nuclear”, como é conhecido atualmente, com foco em portabilidade, modularidade e aplicações específicas de pequena escala, tem um desenvolvimento mais recente e intensificado a partir do século XXI, mas com base em décadas de pesquisa e experiência nuclear.
As empresas visualizaram o potencial desses reatores para aplicações terrestres, para geração de energia elétrica distribuída, operando em microrredes, podendo operar acopladas a fontes renováveis. As aplicações podem ser em comunidades isoladas, dessalinização de água, indústrias, minas e ainda produção de hidrogênio verde. Todas essas aplicações constituem um ineditismo do uso dessa tecnologia.
O Projeto FINEP segue a rota clássica de desenvolvimento de novos reatores, que é a construção de bancadas de testes experimentais, separando o problema neutrônico do problema termohidráulico/termomecânico.
A ideia é construir um pequeno reator, de potência muito baixa, o suficiente apenas para sustentar a reação nuclear em cadeia, de forma controlada, da ordem de 100 W. Nesse pequeno reator, também chamado de Unidade Crítica – UCri, será possível medir parâmetros neutrônicos importantes e validar modelos teóricos. Na UCri será verificado o funcionamento dos diversos sistemas do reator e realizados experimentos para analisar o comportamento do reator em diferentes condições, incluindo simulações de falhas, para aprimorar os sistemas de segurança.
A UCri oferece um ambiente controlado e seguro para pesquisa, desenvolvimento, testes e treinamento, permitindo a experimentação e a coleta de dados essenciais para o projeto, operação e segurança de microrreatores nucleares de maior potência.
Da mesma forma, serão construídas bancadas experimentais termohidráulicas e termomecânicas para estudos de transferência de calor de efeitos separados usando tubos de calor (heat pipes) e estudos de transferência de calor de efeitos integrados para estudar o comportamento dos materiais e componentes no interior do núcleo do reator, e a interação entre reator – heat pipes – trocador de calor do sistema de conversão de potência.
Pedro Litsek, presidente da Diamante Energia, destacou o papel da empresa na iniciativa durante o evento:
“A Diamante Geração de Energia, desde que assumiu, em 2021, a gestão do Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, está comprometida com a Transição Energética Justa e a segurança energética. Desde então, a empresa vem prospectando e investindo em novos projetos, como a nova geração nuclear de pequenos reatores modulares e os microrreatores nucleares. Além disso, essa nova geração nuclear, de reatores avançados, por serem produzidos em fábricas, conseguem mitigar o risco empresarial da implantação das grandes usinas. Além disso, é fonte de alto fator de capacidade e fornece estabilidade e resiliência aos sistemas elétricos, promovendo o avanço tecnológico, o aprimoramento dos níveis educacionais, a geração de postos de trabalho mais qualificados, e aumentando, significativamente, a renda e a receita das comunidades em que se instala”.
Já a Ministra da Ciência, Tecnologia e Inovação, Luciana Santos, enfatizou que neste projeto convergem “ousadia científica, capacidade industrial e visão estratégica. Os microrreatores nucleares prometem revolucionar a forma como a energia nuclear é implantada e utilizada. Com pequena pegada de carbono, alta segurança e facilidade de transporte, são capazes de levar energia limpa e confiável a regiões remotas, comunidades isoladas”.
Projeto inédito
O uso de microrreatores nucleares para geração distribuída de energia elétrica e/ou para estabilização de microrredes que tenham fontes renováveis de geração de energia elétrica, por si só, é uma inovação tecnológica.
Pela primeira vez, um Projeto Finep irá agregar tantas (9) instituições científicas, tecnológicas e de inovação (ICTs) de 3 regiões do Brasil (NE, SE e S), para o desenvolvimento de um projeto de tecnologia de ponta no mundo. O projeto contempla a fabricação de novas ligas usando materiais estratégicos e abundantes no Brasil, como o Urânio, Berílio e Nióbio, e o estado da arte em técnicas de fabricação por manufatura aditiva.
Além disso, a iniciativa prevê o desenvolvimento da cadeia de suprimento, que permitirá que o MRN brasileiro seja competitivo, e que promoverá um grande efeito multiplicador de projetos dessa natureza nas universidades e indústrias.
Capacitação técnica, industrial e segurança nuclear
Atualmente, o Brasil possui competência científica e tecnológica, bem como capacidade industrial para projetar, fabricar e operar MRNs.
Além disso, o país detém um arcabouço normativo bastante robusto para licenciamento nuclear de instalações nucleares. Para a obtenção de licença da Autoridade Nuclear, para novas instalações, de qualquer porte, existem demonstrações de segurança importantes, sem as quais não se pode obter tal licença.
Durante a execução do projeto, diversos experimentos e relatórios técnicos serão produzidos, apresentados e discutidos com a Autoridade Nuclear com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica e a segurança dos MRNs.
Abastecimento seguro e sustentável de regiões remotas e pequenos municípios
O Projeto Finep realizará estudos sobre a utilização de MRNs em municípios com menos de 20.000 habitantes no Brasil. Isso corresponde a 68% dos municípios brasileiros, somando cerca de 30 milhões de habitantes, de forma a demonstrar que eles são uma opção segura, sustentável e de baixo impacto socioambiental para uma transição energética justa.
