O Programa avançado de demonstração de reatores do Departamento de Energia dos EUA, comumente chamado de ARDP, foi projetado para ajudar a indústria nuclear doméstica a demonstrar seus projetos avançados de reatores em cronogramas acelerados. Isso ajudará a construir um portfólio competitivo de novos reatores dos EUA, que oferecem melhorias significativas em relação à tecnologia atual.
Os reatores avançados selecionados para prêmios de redução de risco são uma excelente representação dos diversos projetos atualmente em desenvolvimento nos Estados Unidos. Eles variam de pequenos reatores modulares refrigerados à luz avançada a novos projetos que usam sais derretidos e gases de alta temperatura para operar de forma flexível a temperaturas ainda mais altas e pressões mais baixas.
Todos eles têm o potencial de competir globalmente, uma vez implantados, e oferecerão aos consumidores mais acesso a uma fonte de energia confiável e limpa que pode ser usada em um futuro próximo para gerar eletricidade de forma flexível, impulsionar processos industriais e até mesmo fornecer água potável para comunidades em locais escassos de água.
Demonstrando reatores avançados
Dois projetos de demonstração da ARDP estão avançando à medida que a TerraPower e a X-energy trabalham firme com suas equipes para planejar e, finalmente, fornecer reatores operacionais nos próximos sete anos. E, embora esses projetos possam estar mais adiante no processo de desenvolvimento de tecnologia neste momento, reconhecemos que outros fornecedores nacionais precisam de suporte financeiro, técnico e regulatório adicional para amadurecer seus projetos.
Muitas empresas não têm acesso à infraestrutura, instalações e modelos de computador necessários para coletar os dados necessários para provar à Comissão Reguladora Nuclear dos EUA (NRC) que esses reatores funcionam conforme projetado.
Para ajudar a reduzir esse risco de desenvolvimento de tecnologia, concedemos US$ 30 milhões a cinco equipes dos EUA para enfrentar os desafios técnicos, operacionais e de licenciamento que enfrentam atualmente. O objetivo é melhorar a prontidão tecnológica e prepará-los para demonstração futura e eventual implantação.
Aqui estão cinco projetos dos EUA que podem estar operando nos próximos 14 anos.
Reator Nuclear Avançado BWXT
A BWX Technologies está desenvolvendo um microrreator transportável que pode prosperar em aplicações off-grid e áreas remotas para produzir 50 megawatts de energia térmica para implantação no início da década de 2030. O reator de gás de alta temperatura usa uma forma diferente do combustível TRISO do DOE que contém um núcleo de combustível de nitreto de urânio para maior desempenho. A equipe trabalhará com o Idaho National Laboratory (INL) e o Oak Ridge National Laboratory (ORNL) para testar e qualificar o combustível. Eles também se concentrarão na otimização de novas tecnologias de fabricação que poderiam ajudar a reduzir o custo dos microreatores pela metade e desenvolver capacidades que poderiam beneficiar outros projetos avançados de reatores no processo.
eVinciTM Microreactor
A Westinghouse Electric Company também está desenvolvendo um microrreator transportável que pode ser instalado em menos de 30 dias. O reator térmico de 15 megawatts utiliza combustível TRISO e um design especializado de tubulação de calor para operar de forma flexível em uma rede ou em locais remotos. A empresa trabalhará com o Laboratório Nacional de Los Alamos, a INL e a Texas A&M University para testar e fabricar componentes para seu tubo de calor e moderação, a fim de desenvolver uma pequena unidade de demonstração. Este projeto de curto prazo – dois anos – apoia um esforço maior da Westinghouse para demonstrar um reator protótipo até 2024, com implantação comercial completa voltada para meados da década de 2020.
Reator de teste em escala reduzida Hermes
A Kairos Power trabalhará com a ORNL, a INL, o Electric Power Research Institute (EPRI) e a Materion Corp. para entregar a Hermes — uma versão em escala do reator comercial KP-FHR da empresa. O reator usa combustível TRISO com um flúor líquido para transferir eficientemente o calor do combustível para produzir energia. O projeto comercial elétrico de 140 megawatts funcionará a temperaturas mais baixas do que a maioria dos reatores avançados e oferece alta disponibilidade com reabastecimento on-line. A hermes deverá estar operacional em 2026 e será demonstrada em Oak Ridge, Tennessee.
Reator SMR-160 Holtec
A Holtec está em parceria com a Kiewit Power Constructors, Framatome, Mitsubishi Electric Power Products, Western Services Corporation e INL para concluir o trabalho de pesquisa e desenvolvimento de usinas em estágio inicial necessário para demonstrar seu avançado pequeno reator modular de água leve. O design elétrico de 160 megawatts pode ser adaptado para usar condensadores refrigerados a ar em seu lado secundário, permitindo que ele seja implantado nas regiões mais áridas do mundo. A Holtec tem excelentes capacidades de fabricação e pode fabricar a maioria dos componentes nos Estados Unidos. Eles planejam demonstrar o reator em Oyster Creek, Nova Jersey, após o descomissionamento daquela usina nuclear.
Reator experimental Molten Chloride
A Southern Company está procurando construir e operar um pequeno experimento de reator baseado na tecnologia de reator rápido derretido (MCFR) da TerraPower. O MCFR pode ser dimensionado para uso comercial na rede e poderia operar de forma flexível em múltiplos combustíveis, incluindo o nuclear usado de outros reatores. A Southern Company trabalhará com TerraPower, CORE-POWER, Orano e EPRI, além de outras empresas privadas, laboratórios e universidades, para construir o primeiro reator de sal de espectro rápido do mundo. A tecnologia MCFR transfere calor com uma eficiência incrível e pode ser utilizada para armazenamento térmico, calor de processo ou produção de eletricidade. O experimento do reator de cloreto derretido informará o projeto, licença e operação de um reator de demonstração e deverá estar operacional nos próximos cinco anos.
Desenvolvendo novos conceitos
A ARDP planeja aproveitar o Centro Nacional de Inovação de Reatores da INL para testar e avaliar eficientemente essas tecnologias, fornecendo acesso às capacidades mundialmente renomadas do sistema americano de laboratório.
Além desses cinco projetos, concedemos US$ 20 milhões em projetos de reatores menos maduros, mas novos e avançados no final deste mês. O financiamento apoiará ainda mais seu desenvolvimento conceitual, a fim de demonstrar esses reatores promissores até meados da década de 2030.
Esses prazos agressivos são necessários para garantir que os Estados Unidos aproveitem o mercado avançado de reatores que deve valer bilhões de dólares. É por isso que há o planejamento de investir mais de US$ 600 milhões nesses projetos nos próximos sete anos, aguardando a disponibilidade de dotações futuras pelo Congresso.
Reatores avançados têm o potencial de criar milhares de empregos domésticos, crescer a economia e reduzir as emissões ao mesmo tempo. Ao perseguir proativamente um portfólio diversificado de reatores dos EUA, podemos ajudar a restabelecer nossa liderança global na tecnologia que desenvolvemos pela primeira vez.
Acreditamos que os Estados Unidos têm os melhores inovadores e tecnologia do mundo para resolver nossos desafios ambientais e energéticos mais urgentes. Estamos otimistas e animados para ver o que esses reatores que mudam a vida podem fazer em um futuro muito próximo com o apoio do nosso novo programa.
Fonte: Office of Nuclear Energy