EUA começarão a operar pequenos reatores nucleares em 2026 como parte do ‘renascimento nuclear’

Apesar de fornecer quase um quinto dos EUA. geração de energiaA geração de energia nuclear do país está estagnada há décadas. Obstáculos regulatórios, ceticismo público e fontes de energia baratas Fechamento de fábricamoratória e falta de financiamento para novas tecnologias nucleares. Mas um aumento na procura de energia, principalmente por parte dos centros de dados, está a provocar um regresso à energia nuclear, e o Departamento de Energia parece preparado para recuperar o tempo perdido. o programa piloto de reator está avançando rapidamente nos testes de seu projeto de reator avançado, com o primeiro grande marco definido para meados de 2026.

Este programa é Departamento de Estratégia Energética O objetivo é quadruplicar a produção do setor até 2050. Onze empresas que desenvolvem tecnologia avançada de reatores nucleares foram selecionadas para participar, e a meta é que pelo menos três delas atinjam esse objetivo. criticidade – Um estado em que a reação de fissão nuclear seja estável e autossustentável – até 4 de julho de 2026.

“Estabelecemos intencionalmente prazos muito ambiciosos”, disse ele. Leslie Dewanum engenheiro nuclear especializado em tecnologia avançada de reatores nucleares. “Um dos objetivos deste piloto é realmente concretizar quais conceitos são viáveis ​​sob as restrições do mundo real.”

Os projetos de reatores em desenvolvimento variam de reatores de sal fundido e gás quente a reatores rápidos, projetos resfriados a sódio e sistemas de água pressurizada. Uma das empresas consideradas mais avançadas é a Valar Atomics, com sede na Califórnia. reator de gás de alta temperatura (forno a gás de alta temperatura) Distrito 250.

Os reatores a gás de alta temperatura operam com pequenas partículas de urânio cobertas por camadas de carbono e cerâmica. O revestimento transforma cada partícula em uma unidade de combustível independente que não derrete mesmo em temperaturas extremamente altas, fornecendo um escudo de segurança integrado para evitar que material radioativo escape.

Partículas de combustível são carregadas em blocos de grafite. Os blocos de grafite formam o núcleo do reator e são equipados com canais através dos quais flui o gás hélio. A reação de fissão nuclear no combustível aquece o hélio, que utiliza o calor para ferver água e produzir vapor, que gira um gerador e produz eletricidade. O hélio então retorna ao reator e é reaquecido.

Valar pousado A construção do Distrito 250 começou em setembro, tornando-a a segunda empresa a iniciar a construção (a primeira estava sediada no Texas) halo atômicoQual pousado Agosto). Os Valar fizeram isso primeiro. Alcance a criticidade de baixa temperaturauma reação de fissão nuclear autossustentável que não produz calor. Embora isso seja feito sob condições rigorosamente controladas em instalações de teste do governo e verifique a física básica e forneça dados úteis, “não é o mesmo que construir seu próprio reator de teste integrado e operá-lo com energia”, disse Dewan.

Reator de sal fundido, base no Texas recursos naturaisOs projetos selecionados também são considerados inerentemente seguros, embora operem de maneiras muito diferentes. O urânio é misturado a um sal fundido e aquecido pela reação de fissão nuclear do combustível. A bomba move o sal líquido para um trocador de calor, onde transfere o calor para outro circuito para gerar vapor ou acionar uma turbina. Quando o sal superaquece, ele expande e derrete o “tampão de congelamento” de emergência, permitindo que o combustível seja drenado para um tanque seguro e evitando uma reação em cadeia.

“Os reatores de sal fundido operam à pressão atmosférica, portanto qualquer tipo de acidente fica confinado ao próprio local”, diz Dewan. “Mesmo se perdêssemos toda a energia, seríamos capazes de parar com segurança sem um operador no local.”

A Natura ainda não inovou; construção segura A Comissão Reguladora Nuclear concedeu permissão para construir um reator de pesquisa de 1 megawatt e, recentemente, Poder de pastor adquiridotambém está sediada no Texas, e sua cadeia de suprimentos e conhecimento regulatório ajudarão a avançar a tecnologia da Natura em direção à implementação. A empresa “teve uma relação muito positiva e colaborativa com o NRC”, disse Dewan, mas “os sais fundidos são corrosivos e radioativos em altas temperaturas, portanto os desafios materiais não devem ser subestimados”.

Dado que faltam apenas seis meses para o prazo crítico, a Valar, a Natura e as outras nove empresas participantes no programa piloto terão de trabalhar a um ritmo sem precedentes para cumprir o prazo crítico. No entanto, este é apenas um dos muitos obstáculos que as empresas precisam superar.

“Os verdadeiros pontos de prova serão coisas como: você pode ligar o reator e desligá-lo novamente de maneira controlada, você pode operá-lo por milhares de horas nas temperaturas projetadas, você pode demonstrar que os materiais e o combustível estão funcionando como esperado, e você pode fazer tudo isso de forma confiável o suficiente para que o NRC e os futuros clientes confiem no projeto”, diz Dewan. “Acho que esta data de 2026 é o início de um período interessante de coleta de dados, mas de forma alguma o fim.”