O reator nuclear que pode ser ‘santo graal’ da energia para China

O reator que a China está prestes a testar é pequeno, mas tem uma importância enorme para o futuro energético do país e do mundo.

Perto da cidade de Wuwéi (província de Gansu, centro-norte), vai ser colocado em operação um reator nuclear com cerca de três metros de altura e capacidade para gerar dois megawatts, que é suficiente para abastecer cerca de mil residências.

Gerar tão pouca energia não parece um bom negócio frente às centenas de milhões de dólares que a China investiu neste projeto.

Mas é o tipo de reação nuclear e processamento que será testado que deixa os cientistas de todo o mundo ansiosos para ver seus resultados.

“A questão de hoje é: as tecnologias de suporte estão prontas para fazer do reator de sal fundido (MSR, na sigla em inglês) a tecnologia da próxima geração?”, diz o engenheiro nuclear Charles Forsberg, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês), nos EUA.

“O teste chinês é importante porque é o primeiro passo para repensar o caminho da energia nuclear: se as coisas mudaram e agora há outro rumo”, explica ele à BBC News Mundo, serviço de notícias em espanhol da BBC.

Sal fundido e tório

Uma das melhores fontes para produzir eletricidade — apesar de ter tido sua imagem manchada por acidentes como Chernobyl ou Fukushima — é desde sua invenção a energia nuclear.

Gera mais eletricidade do que as outras, quase não emite dióxido de carbono, garante um abastecimento contínuo, usa combustíveis relativamente acessíveis e seus resíduos são muito mais controláveis ​​do que de outras fontes.

A maioria das usinas nucleares do mundo usa urânio como combustível.

Usina nuclear
As usinas termodinâmicas produzem vapor, e não dióxido de carbono (Foto: Reprodução/BBC)

Mas o que está sendo testado na China é um método que, embora não seja novo, nunca foi testado em uma escala tão grande.

Eles estão usando sal fundido de fluoreto combinado com tório, um elemento químico encontrado em minerais que é “quatro vezes” mais abundante no planeta do que o urânio, diz Forsberg.

Em um reator, os dois elementos se combinam para produzir uma reação física (fissão) que gera mais calor do que o método tradicional, que utiliza urânio-235/238 combinado com plutônio.

“Os reatores de sal fundido fornecem calor a temperaturas mais altas do que outros reatores, entre 600°C e 700°C. O calor a temperaturas mais altas é mais valioso”, afirma Forsberg.

Gráfico mostra como funciona um reator de sal fundido

Outra vantagem, em teoria, é que os resíduos radioativos podem ser eliminados no mesmo processo, evitando que caiam em mãos erradas, como fabricantes de armas nucleares.

E como esse tipo de processo não requer água, como nas usinas nucleares que utilizam urânio-235, o reator de sal fundido pode ser construído em locais remotos e, assim, evitar qualquer possível risco à população, como vimos em Chernobyl ou Fukushima.

Tudo isso o levou a ser descrito como o “Santo Graal” das fontes de energia.

Tório
O tório é quatro vezes mais abundante na Terra do que o urânio (Foto: Reprodução/BBC)

Mas os especialistas dizem que tudo isso ainda precisa ser provado no teste chinês, por isso é tão importante.

“Com a necessidade crítica de reduzir as emissões de carbono e a crescente demanda mundial por eletricidade, é urgente comercializar tecnologias avançadas de reatores”, diz o engenheiro nuclear Everett Redmond, do Instituto de Energia Nuclear dos Estados Unidos, à BBC News Mundo.

Para Forsberg, “o reator de sal fundido com tório/urânio-233 é o caminho alternativo” na indústria elétrica que usa fonte nuclear.

“Há grandes vantagens potenciais em termos de segurança e gerenciamento de resíduos, mas desafios técnicos importantes”, diz o cientista do MIT.

O que vem por aí?

A China revelou em agosto que está prestes a realizar os primeiros testes em seu reator experimental construído no deserto de Gobi, na província de Gansu.

O país asiático investiu cerca de 3 bilhões de yuans (US$ 500 milhões) em um programa iniciado em 2011 para investigar o uso de sal fundido e tório/urânio-233.

O reator construído e operado pelo Instituto de Física Aplicada de Xangai (IFAS, na sigla em inglês) é o primeiro a testá-lo para um uso comercial: fornecimento de eletricidade.

Uma usina nuclear em construção na China
A China construiu várias usinas de energia, mas a da província de Gansu é única no mundo (Foto: Reprodução/BBC)

Outros países já haviam experimentado há décadas esse processo, mas acabou ficando apenas em ensaios porque não existia a tecnologia necessária para manejá-lo.

Não só requer que a fissão nuclear funcione bem, como também que o processo para obter calor e transportá-lo para uma usina termodinâmica opere corretamente. E que os testes de falha sejam controláveis.

“Muitos dos desafios do reator de sal fundido desapareceram devido aos avanços em outros campos ao longo de 50 anos”, como a tecnologia de bombeamento necessária para esse tipo de reator, que já é usado em usinas solares, explica Forsberg.

Os operadores da IFAS esperam agora que tudo corra conforme planejado para levar a tecnologia a uma escala maior.

Por que é futurista?

A energia gerada pelo reator experimental de Wuwéi terá capacidade mínima de 2 megawatts para abastecer mil casas.

O plano é que até 2030 seja construído um reator que gere cerca de 370 megawatts, capacidade que forneceria eletricidade a mais de 185 mil residências.

Ao gerar uma temperatura mais alta, próxima a 700 ° C, um reator de sal fundido se torna mais valioso para a indústria elétrica.

Usina solar em Gansu
No mesmo deserto da província de Gansu, a China já possui diversos projetos que buscam substituir energias poluentes (Foto: Reprodução/BBC)

“O calor em uma temperatura mais alta resulta em ciclos de energia mais eficientes: uma fração maior de calor é convertida em mais eletricidade”, explica o cientista do MIT.

E como em tese sua construção tem um custo semelhante a outras usinas nucleares existentes, o benefício aumenta.

“Se dois reatores têm características de custo idênticas, o reator que produz temperaturas mais altas gera um produto mais valioso”, indica Forsberg.

A China garantiria então possuir a tecnologia mais avançada, segura e limpa para geração de energia do mundo.

Não exclusiva, pois Redmond explica que nos Estados Unidos algumas empresas também estão tentando criar reatores a sal fundido. Mas, sim, comprovada.

“Todos os projetos de reatores avançados têm grande potencial, por isso apoiamos e encorajamos o desenvolvimento acelerado, a demonstração e a implantação comercial de tecnologias de reatores avançados”, acrescenta Redmond.

Mesmo assim, os cientistas que estão atentos ao que acontece na China ainda têm suas dúvidas: será que vai funcionar?

Mas o simples fato de uma ideia concebida há décadas estar prestes a ser colocada à prova faz com que todos se voltem para o pequeno reator de Wuwéi.

Fonte: BBC

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