Primeiro projeto de reator nuclear modular certificado nos EUA

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Prolongar / Reator-em-uma-lata do NuScale.

NuScale

Uma esperança para impulsionar os defensores da energia nuclear tem sido a promessa de projetos de “pequenos reatores modulares”. Ao dividir uma instalação nuclear em uma série de reatores menores, eles podem ser em grande parte fabricados em uma fábrica e, em seguida, colocados no lugar, evitando que tenhamos que construir um gigante complexo e possivelmente único no local. Isso pode ser um grande problema para os persistentes problemas financeiros da energia nuclear, ao mesmo tempo que permite alguns recursos de design que melhoram ainda mais a segurança.

Na sexta-feira, o primeiro pequeno reator modular recebido uma certificação de design da US Nuclear Regulatory Commission, o que significa que atende aos requisitos de segurança e pode ser escolhido por projetos futuros que buscam licenciamento e aprovação.

O projeto vem da NuScale, uma empresa nascida de pesquisas na Oregon State University que recebeu alguns fundos substanciais do Departamento de Energia. É um cilindro de aço de 76 pés de altura e 15 pés de largura (23 metros por 5 metros), capaz de produzir 50 megawatts de eletricidade. (A empresa também tem uma iteração de 60 megawatts ajustada.) Eles imaginam uma usina empregando até 12 desses reatores em um grande reservatório como os usados ​​nas usinas nucleares atuais.

O design básico é convencional, usando barras de combustível de urânio para aquecer água em um circuito interno pressurizado. Essa água transfere sua alta temperatura para um circuito de vapor externo através de uma serpentina de troca de calor. Dentro da usina, o vapor resultante iria para uma turbina geradora, esfriaria e circularia de volta para os reatores.

O projeto também usa um sistema de resfriamento passivo, de forma que nenhuma bomba ou peça móvel seja necessária para manter o reator operando com segurança. O circuito interno pressurizado é organizado de forma que permite que a água quente suba pelas bobinas de troca de calor e afunde de volta para as barras de combustível depois de esfriar.

Ilustração de NuScale de seu projeto de reator.

No caso de um problema, o reator é similarmente projetado para gerenciar seu calor automaticamente. As hastes de controle – que podem envolver as hastes de combustível, bloqueando nêutrons e interrompendo a reação em cadeia de fissão – são ativamente mantidas no lugar acima das hastes de combustível por um motor. No caso de uma queda de energia ou interruptor de desligamento, ele cairá nas barras de combustível devido à gravidade. As válvulas internas também permitem que o circuito de água pressurizada seja ventilado no vácuo dentro do projeto de parede dupla em forma de garrafa térmica do reator, despejando calor através do exterior de aço, que está submerso na piscina de resfriamento. Uma vantagem do design modular pequeno é que cada unidade retém uma quantidade menor de combustível radioativo e, portanto, tem uma quantidade menor de calor para se livrar em uma situação como essa.

NuScale apresentou seu projeto no final de 2016, e a aprovação de um novo tipo de reator não foi uma tarefa fácil. A empresa diz enviou mais de dois milhões de páginas de informações solicitadas ao longo do processo. Mas, no final, a agência assinou: "O NRC conclui que as características passivas do projeto garantirão que a usina nuclear desligue com segurança e permaneça segura em condições de emergência, se necessário."

Alguns reatores modulares adicionais de água leve são Prestes a começar o processo de certificação. Separadamente, algumas empresas têm planos de enviar designs muito diferentes, gostar reatores de sal fundido. Mas estes estão ainda mais distantes.

NuScale, por outro lado, diz que visa ter seus primeiros reatores implantados "em meados da década de 2020".

Fonte: Ars Technica