Como pequenos reatores modulares poderiam expandir a energia nuclear nos EUA

No futuro, as centrais nucleares poderão tornar-se mais pequenas, mais simples e mais fáceis de construir, revolucionando potencialmente uma fonte de energia cada vez mais vista como crítica para a transição dos combustíveis fósseis.

Os novos projetos, chamados de pequenos reatores modulares, ou SMRs, prometem acelerar a implantação de novas usinas de energia à medida que a demanda por eletricidade limpa cresce a partir da inteligência artificial, da manufatura e dos veículos elétricos.

Ao mesmo tempo, os serviços públicos de todo o país estão a descontinuar as centrais eléctricas a carvão como parte da transição energética, levantando preocupações sobre a iminente escassez no fornecimento de electricidade. A energia nuclear é vista como uma solução potencial porque é a fonte de energia mais confiável e não emite dióxido de carbono.

Construir grandes fábricas é muito caro e demorado. Na Geórgia, Empresa do Sul. construiu os primeiros novos reatores nucleares em décadas, mas o projeto foi concluído com sete anos de atraso e custou mais de US$ 30 bilhões.

Pequenos reatores modulares de 300 megawatts ou menos têm cerca de um terço do tamanho dos reatores médios da frota atual dos EUA. O objetivo é construí-los em um processo semelhante ao de uma linha de montagem, com as fábricas saindo das fábricas com apenas algumas peças que são montadas no local.

“Do ponto de vista do capital, eles representam uma parte menor”, ​​disse Doug True, cientista-chefe de energia nuclear do Instituto de Energia Nuclear, à CNBC. “Eles são ideais para coisas como a substituição de uma usina elétrica a carvão desativada, uma vez que o tamanho das usinas elétricas a carvão é normalmente maior do que o tamanho do espaço de projeto para um pequeno reator modular.”

O objetivo é construir o primeiro pequeno reator modular dos Estados Unidos.

Segundo a Agência de Energia Nuclear, existem apenas três SMRs em operação no mundo. Dois deles estão na China e na Rússia, os principais adversários geopolíticos dos Estados Unidos. Um reator de teste também está operando no Japão.

Os líderes da indústria nuclear geralmente concordam que os pequenos reatores modulares não atingirão a produção comercial até a década de 2030. Esforço ambicioso Escala Nu O projeto SMR nas instalações de Idaho foi cancelado no ano passado, pois os custos do projeto aumentaram de US$ 5 bilhões para US$ 9 bilhões devido à inflação e às altas taxas de juros.

Eric Carr, presidente de operações nucleares da Energia de Domíniodisse que o maior desafio atualmente na comercialização da tecnologia é gerenciar os custos de um projeto inédito.

“Ninguém quer ser o primeiro, mas alguém tem que ser”, disse Carr à CNBC. “Uma vez operacional, fornecerá uma fonte de energia excelente e confiável para toda a rede nacional.”

A Dominion está atualmente avaliando se faz sentido construir um pequeno reator modular em sua usina nuclear North Anna, no condado de Louisa, Virgínia, a noroeste de Richmond. A área de serviço da concessionária inclui o maior mercado de data centers do mundo, no condado de Loudoun, a menos de 160 quilômetros ao norte da planta.

Espera-se que a procura de electricidade destes armazéns de servidores informáticos dispare à medida que a inteligência artificial consome mais energia. No caso da Dominion, espera-se que a demanda máxima de energia dos data centers mais que dobre, para 6,4 gigawatts, até 2030, e quadruplique, para 13,4 gigawatts, em 2038.

Em julho, a Dominion solicitou às empresas de tecnologia SMR que apresentassem propostas avaliando a viabilidade de desenvolver um pequeno reator em North Anna. Carr disse que o interesse no processo de proposta tem sido grande. A concessionária agora está trabalhando com fornecedores para garantir que eles entendam as necessidades da Dominion e para descobrir qual tecnologia pode ser adequada, disse Carr.

“Em nosso caso particular na Dominion, temos a responsabilidade para com nossos acionistas de fazer a coisa certa, e também temos a responsabilidade para com nossos clientes de garantir que possamos atender à demanda desse crescimento, mas temos que equilibrar ambos. interesses”, disse Carr. Embora a Dominion ainda não tenha se comprometido a construir um SMR, um cenário de planejamento exige o desenvolvimento de seis desses reatores a partir de 2034.

As empresas tecnológicas que impulsionam o boom dos centros de dados também demonstram interesse crescente na energia nuclear devido à sua fiabilidade e ao seu papel no combate às alterações climáticas. Carr disse que a Dominion está discutindo com alguns clientes sobre possíveis colaborações para aproximar a SMR da realidade.

“Estamos conversando com fornecedores de tecnologia e também com grandes clientes que chegam e dizem: ‘Como seria isso se todos trabalhássemos juntos’”, disse Carr.

A Holtec International, uma empresa privada de tecnologia nuclear, está a tentar encontrar um caminho para a indústria avançar em duas frentes. A empresa está em processo de reinicialização da usina nuclear de Palisades, em Michigan, o que seria a primeira vez que a usina, que havia sido desativada, voltaria a funcionar.

A Holtec também planeja instalar dois pequenos reatores em Palisades no início da década de 2030, quase duplicando a capacidade da usina. Kelly Trice, presidente da Holtec, disse sem revelar nomes que pelo menos seis concessionárias estão interessadas em participar na reinicialização de Palisades e na construção de pequenos reatores.

“Se participarem, poderão aprender todas essas lições dolorosas sem ter que pagar por elas”, disse Trice à CNBC. “E então, quando uma usina for construída em seu local, será uma segunda, terceira ou quarta – o que geralmente se torna muito menos dispendioso depois que você tiver aprendido todas as lições.”

Assim que o primeiro SMR for construído em Palisades, disse Trice, a Holtec planeja construir um pipeline para “produzir continuamente componentes para qualquer instalação que precise deles”.

O projeto SMR da Holtec é um reator de água pressurizada, a mesma tecnologia da maioria das usinas atualmente em operação na Marinha dos EUA. “Mas com alguns recursos de segurança elegantes que não requerem intervenção humana e, como resultado, são mais fáceis de operar, exigem menos pessoas e são mais fáceis de manter”, disse Trice.

“E também reproduzível. Nosso objetivo é garantir que cada SMR seja essencialmente o mesmo”, disse ele.

Maior operadora de usinas nucleares dos Estados Unidos, Energia da Constelaçãotambém está explorando a possibilidade de construir um pequeno reator em uma de suas instalações.

A tendência na indústria é modernizar as centrais existentes com pequenos reactores, em parte porque as comunidades já estão abertas à energia nuclear. A terra, a água, a ligação à rede e a zona de segurança necessárias também já estão disponíveis, disse Kathleen Barron, diretora de estratégia da Constellation.

Barron disse que a idéia é trabalhar com um cliente que esteja interessado em contratar hoje o fornecimento de eletricidade para uma das usinas existentes da Constellation e, em seguida, trabalhar com eles para usar a instalação para “hospedar SMRs com o objetivo de fornecer a esse cliente energia mais limpa em o futuro.” “

“Isso só acontecerá se houver políticas governamentais de apoio, como as que os estados têm para a energia eólica offshore, e se houver clientes interessados ​​em comprar a energia gerada por esses reatores”, disse Barron.

Por enquanto, a transição energética exigirá uma abordagem integrada, com o gás natural atuando como uma ponte para uma energia mais limpa à medida que o carvão for eliminado – até que a próxima tecnologia apareça, disse Carr da Dominion.

“SMR poderia muito bem ser a próxima tecnologia”, disse ele.