O futuro da energia nuclear a médio prazo está estreitamente ligado às centrais nucleares de quarta geração. Em seu projeto, os engenheiros das empresas que trabalham no desenvolvimento dessas usinas de fissão nuclear eles começaram do zero para não ser sobrecarregado do ponto de vista conceitual pelas deficiências introduzidas pelas gerações anteriores. Sim, as centrais nucleares de quarta geração são muito diferentes das centrais que estão actualmente em funcionamento e com as quais estamos familiarizados.
O primeiro requisito que devem cumprir é alcançar a máxima sustentabilidade possível, para que o combustível seja aproveitado ao máximo para produzir energia, a quantidade de resíduos radioactivos resultantes seja minimizada e a sua gestão seja o mais eficiente possível. O segundo requisito diz respeito ao investimento económico que deve ser feito para o arranque e manutenção da central nuclear, que deve ser o mais baixo possível para poder ser comparado com os gastos exigidos por outras fontes de energia, reduzindo assim o risco financeiro. .
E o terceiro e último requisito estipula que a segurança e a fiabilidade devem ser suficientemente elevadas para minimizar a probabilidade de danos no núcleo do reactor. Além disso, se ocorresse um acidente, não seria necessário tomar medidas de emergência além das instalações da usina nuclear. Os requisitos introduzidos pelas centrais nucleares de quarta geração são ambiciosos porque pretendem erradicar de uma só vez muitas das deficiências que dificultaram os projectos anteriores.
A China está na liderança e almejando muito alto
Nos últimos anos, as empresas envolvidas no desenvolvimento de reatores de fissão de quarta geração desenvolveram seis projetos diferentes. Um dos mais promissores é o reator de altíssima temperatura (VHTR), que é resfriado por hélio e pode ser adaptado para produzir hidrogênio. Também muito interessante é o projeto do reator rápido refrigerado a gás (GFR), que pode utilizar boa parte dos resíduos que temos atualmente como combustível. E o reator rápido resfriado a sódio (SFR), que também pode usar resíduos radioativos atuais como combustível.
O marco Shidao Bay-1 dará início ao arranque de outros reatores de quarta geração, tanto na China como em outros países
Outro projeto atraente é o reator supercrítico resfriado a água (SCWR), que opera acima do ponto crítico termodinâmico da água. Ou o reator rápido resfriado por liga de chumbo (LFR), que utiliza um ciclo fechado de combustível para lidar com um transformação eficiente de urânio fértil. E por último, também é interessante o projeto do reator de sal fundido (MSR), que utiliza os referidos sais fundidos como combustível e resulta da reciclagem dos actinídeos, que são um grupo de elementos pesados da tabela periódica da qual se formam. , entre outros, urânio, plutônio e tório.
Já investigamos tudo o que precisamos saber antes de flertar com o verdadeiro protagonista deste artigo: a usina nuclear Shidao Bay-1, que fica na província de Shandong, no extremo nordeste da China. Esta central pertence ao grupo empresarial China Huaneng e no futuro será lembrada por ter se consolidado como a primeira central nuclear a operar um reator de quarta geração para fins comerciais. Sem dúvida, este marco dará início ao arranque de outros reactores de quarta geração, tanto na China como noutros países que também estão comprometidos com esta tecnologia, como os EUA, a França ou a Rússia.
Curiosamente, o reator de fissão usado em Shidao Bay-1 é diferente dos seis projetos que investigamos algumas linhas acima. Essas são as propostas mais maduras, mas o reator desta usina é um pequeno projeto modular de origem estritamente chinesa conhecido como HTR-PM (Módulos de leito de seixo e reator de alta temperatura), que podemos traduzir para o espanhol como um reator modular de leito esférico de alta temperatura. Este dispositivo é caracterizado por utilizar hélio como refrigerante e grafite como moderador.
Os elementos de combustível nuclear que utiliza são, curiosamente, esféricos e revestidos de grafite. Nos próximos anos, a China Huaneng instalará 19 reatores HTR-PM adicionais na usina nuclear Shidao Bay-1, cada unidade reunindo dois reatores operando uma turbina a vapor de 210 MW. Este é, sem dúvida, o futuro da energia nuclear nas próximas décadas. Pelo menos até que a fusão nuclear comercial esteja pronta (de acordo com a EUROfusion, chegará durante a década de 1960). E a China está dando um passo muito forte. Atualmente, o país liderado por Xi Jinping tem 55 reatores nucleares em operação e, segundo a Associação Nuclear Mundial, está construindo mais 26. É onde está.
Imagem da capa: Petr Pavlicek/IAEA
Mais informações: Fórum Nuclear
Em Xataka: A China assumiu a liderança na energia nuclear. Sua grande aposta: seu reator de sal fundido e tório