Em 2009, Simon Irish, um gerente de investimentos baseado em Nova York, descobriu uma maneira que ele acreditava que poderia mudar o mundo. Irish viu que os países ao redor do mundo precisavam de um número colossal de projetos de energia limpa para substituir sua infraestrutura por combustíveis fósseis, bem como fornecer energia suficiente para atender à demanda da China, Índia e outros países de rápido crescimento. Ele percebeu que apenas os recursos renováveis, que dependem da brisa e do brilho do sol, não seriam suficientes. E ele também sabia que a energia nuclear, a única forma de energia limpa que poderia preencher as lacunas, era cara demais para competir com o petróleo e o gás.
Mas então, em uma conferência em 2011, ele conheceu um engenheiro com um projeto inovador para um reator nuclear resfriado por sal fundido. Se funcionar, pensou Irish, não só resolverá o problema do envelhecimento da energia nuclear, mas também proporcionará um caminho realista para a eliminação dos combustíveis fósseis.
E então ele se perguntou: "É possível desenvolver reatores melhores do que os de 60 anos atrás?" A resposta foi: "Com certeza".
É possível construir um reator nuclear doméstico?
Irish estava tão convencido de que este novo reator seria um grande investimento que dedicou toda a sua carreira a ele. Quase dez anos depois, Irish tornou-se CEO da Terrestrial Energy, com sede em Nova York. Uma empresa que espera construir um reator de sal fundido até 2030.
A Terrestrial não está sozinha nisso. Dezenas de novas empresas nucleares estão surgindo aqui e ali, todas dedicadas a resolver problemas nucleares conhecidos - lixo radioativo, emissões, proliferação de armas e altos custos.
Reatores que incineram resíduos nucleares. Reatores projetados para destruir isótopos que podem ser usados em armas. Reatores pequenos que poderiam ser construídos de forma barata em fábricas. Existem tantas ideias.
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O ex-ministro da Energia Ernest Monitz, assessor da Terrestrial, acha que algo novo está acontecendo. “Nunca vi uma inovação tão grande nesse segmento”, afirma. "É realmente interessante."
Outros reatores, como o reator refrigerado a sal projetado pela Terra, são resfriados automaticamente se ficarem muito quentes. A água flui através de reatores convencionais, protegendo-os do superaquecimento, mas se algo interromper esse fluxo - por exemplo, o terremoto e o tsunami em Fukushima - a água sairá, não deixando nada para impedir o derretimento.
Ao contrário da água, o sal não ferve, então mesmo que os operadores desliguem os sistemas de segurança e saiam, o sal continuará a resfriar o sistema, disse Irish. O sal se aquece e se expande, separando os átomos de urânio e desacelerando a reação (quanto mais danificados os átomos, menos provável que um nêutron passando os separe, desencadeando a próxima cadeia de reações).
“É como uma panela no fogão que está cozinhando macarrão”, diz Irish. Não importa o quão quente esteja o fogão, a massa nunca estará mais quente do que 100 graus Celsius, a menos que a água evapore. Enquanto está presente, a água circula e dissipa o calor. No entanto, se você substituir a água por sal líquido, terá que aquecer tudo até 1000 graus Celsius antes que o refrigerante comece a evaporar.
Tudo isso pode soar como fantasia, mas é realidade. A Rússia produz eletricidade a partir de um reator avançado que queima lixo radioativo desde 2016. A China construiu um reator "seixo" que bloqueia elementos radioativos dentro de esferas de grafite.
Em 2015, a fim de rastrear startups e projetos do setor público tentando extrair energia de baixo carbono usando um processo nuclear seguro, barato e limpo, o grupo de estudos da Terceira Via começou a mapear todos os projetos nucleares avançados nos Estados Unidos. Na época, havia 48 pontos no mapa e agora são 75, e eles se espalham como gafanhotos.
“Em termos de número de projetos, número de pessoas trabalhando neles e quantidade de financiamento privado, não há nada que possa ser comparado sem voltar aos anos 1960”, diz Ryan Fitzpatrick, que trabalha com energia limpa na Terceira Via.
Na época em que Walt Disney produzia o filme Our Friend The Atom, que promovia a energia nuclear, quando a noção futurística de eletricidade “muito barata para medir” parecia plausível, engenheiros elétricos planejavam construir centenas de reatores nos Estados Unidos.
Por que tudo isso está acontecendo agora? Afinal, os cientistas vêm trabalhando em tipos alternativos de reatores desde o início da Guerra Fria, mas eles não foram totalmente implantados. A história dos reatores avançados está repleta de cadáveres de tentativas fracassadas. O reator resfriado a sal foi lançado com sucesso em 1954, mas os Estados Unidos decidiram se especializar em reatores resfriados a água e eliminar outros projetos.
Mas algo fundamental mudou: anteriormente, não havia motivo para uma empresa nuclear solicitar bilhões de dólares para um novo projeto como parte do processo regulatório federal, uma vez que os reatores nucleares convencionais eram lucrativos. Este não é mais o caso.
“Pela primeira vez em meio século, os jogadores nucleares estão em dificuldades financeiras”, diz Irish.
Recentemente, os EUA têm apostado em reatores convencionais refrigerados a água e não estão jogando bem. Em 2012, a South Carolina Electric & Gas recebeu permissão para construir dois enormes reatores convencionais para produzir 2.200 MW de energia, o suficiente para abastecer 1,8 milhão de residências, e prometeu que estariam operacionais em 2018. Com o pagamento da conta de luz, as pessoas viram que cresceram 18%, o que, claro, gerou atrasos na construção dos reatores. Depois de drenar US $ 9 bilhões no projeto, as concessionárias se renderam.
Histórias semelhantes acontecem no exterior. Na Finlândia, a construção de um novo reator na usina de Olkiluoto está oito anos atrasada e US $ 6,5 bilhões atrás do orçamento.
Em resposta, essas startups nucleares estão desenvolvendo seus negócios para evitar estouros de custos horríveis. Muitos deles planejam construir partículas de reator padronizadas em uma fábrica e, em seguida, montá-las como LEGO em um canteiro de obras. “Se você pode mover a construção para uma fábrica, pode reduzir significativamente os custos”, diz Parsons.
Novos reatores também poderiam reduzir custos se fossem seguros. Os reatores convencionais apresentam um enorme risco de falha de fusão, principalmente porque são projetados para submarinos. Resfriar um reator com água em um submarino é fácil, mas quando o reator está em terra, é necessário bombear água nele para resfriá-lo. “E este sistema de bombeamento nunca deve quebrar, caso contrário, você obterá Fukushima. Precisamos de um sistema de segurança para um sistema de segurança, redundância sobre redundância."
Oklo, uma startup do Vale do Silício, baseou seu projeto de reator em um protótipo que não está sujeito à degradação. “Quando os engenheiros desligaram todos os sistemas de resfriamento, ele esfriou por conta própria e começou a retroceder, depois do que funcionou bem”, diz Caroline Cochran, cofundadora da Oklo. Se esses reatores mais seguros não precisarem de todos os sistemas de resfriamento de reserva e domos de concreto, as empresas podem construir usinas de energia muito mais baratas.
A tecnologia costuma falhar por um longo tempo antes de ter sucesso: 45 anos se passaram desde que a primeira lâmpada foi introduzida na patente de Thomas Edison para uma lâmpada incandescente. Os engenheiros podem levar décadas para dar forma a uma ideia. Parece a alguns que todas as idéias de tecnologia nuclear avançada foram experimentadas no passado. “Mas a ciência avançou”, dizem os cientistas. “Você tem materiais muito melhores do que há algumas décadas. Provavelmente vai funcionar."
Um estudo recente da organização sem fins lucrativos Energy Innovation Reform estima que o último lote de startups nucleares pode fornecer eletricidade por US $ 36-90 por megawatt-hora. Qualquer usina que funcione com gás natural vende eletricidade por US $ 42-78 por megawatt-hora.
Na melhor das hipóteses, as usinas nucleares podem ficar ainda mais baratas. Existem previsões
Matthew Bunn, um especialista nuclear em Harvard, diz que se a energia nuclear desempenhar um papel na luta contra as mudanças climáticas, as startups nucleares de ponta crescerão inevitável e rapidamente. “Para fornecer um décimo da energia limpa de que precisamos até 2050, teremos que adicionar 30 gigawatts à rede todos os anos”, diz ele.
Isso significa que o mundo precisará construir 10 vezes mais energia nuclear do que era antes do desastre de Fukushima em 2011. É real mesmo?
"Acho que devemos tentar - embora não seja um otimista", diz Bunn, observando que o ritmo em que precisaremos construir tecnologias solar e eólica para a produção de energia para nos afastarmos dos combustíveis fósseis é igualmente difícil.
Grandes barreiras permanecem no caminho para um renascimento nuclear. Levará anos para testar protótipos e obter a aprovação do governo em qualquer país.
"No final das contas, em um planeta de 10 bilhões de pessoas, qualquer quantidade de energia segura e acessível - seja da fusão nuclear ou da fissão - terá uso."
Ilya Khel
