Nascida na indústria espacial, técnica pode fornecer elevada potência distribuída instalada em pequenos volumes a preços competitivos
A Diamante Energia e a Finep (Financiadora de Estudos e Projetos) firmaram contrato para o desenvolvimento e testes de tecnologias críticas aplicáveis a microrreatores nucleares, nesta terça-feira (17/6), no Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), em Brasília/DF. O projeto, cujas primeiras unidades com potência de 5 MW contidas em um container de 40 pés selado têm previsão de entrarem em operação entre oito e dez anos, será executado no Instituto de Energia Nuclear (IEN), no Rio de Janeiro, e no campus da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), em Belo Horizonte.Os microrreatores nucleares (MRN) ganharam grande notoriedade na indústria espacial, com o lançamento, pelos Estados Unidos, do SNAP-10A em 1965. No entanto, o termo "microrreator nuclear", como é conhecido atualmente, com foco em portabilidade, modularidade e aplicações específicas de pequena escala, tem um desenvolvimento mais recente e intensificado a partir do século XXI, mas com base em décadas de pesquisa e experiência nuclear.As empresas visualizaram o potencial desses reatores para aplicações terrestres, para geração de energia elétrica distribuída, operando em microrredes, podendo operar acopladas a fontes renováveis. As aplicações podem ser em comunidades isoladas, dessalinização de água, indústrias, minas e ainda produção de hidrogênio verde. Todas essas aplicações constituem um ineditismo do uso dessa tecnologia.O Projeto FINEP segue a rota clássica de desenvolvimento de novos reatores, que é a construção de bancadas de testes experimentais, separando o problema neutrônico do problema termohidráulico/termomecânico.A ideia é construir um pequeno reator, de potência muito baixa, o suficiente apenas para sustentar a reação nuclear em cadeia, de forma controlada, da ordem de 100 W. Nesse pequeno reator, também chamado de Unidade Crítica – UCri, será possível medir parâmetros neutrônicos importantes e validar modelos teóricos. Na UCri será verificado o funcionamento dos diversos sistemas do reator e realizados experimentos para analisar o comportamento do reator em diferentes condições, incluindo simulações de falhas, para aprimorar os sistemas de segurança.A UCri oferece um ambiente controlado e seguro para pesquisa, desenvolvimento, testes e treinamento, permitindo a experimentação e a coleta de dados essenciais para o projeto, operação e segurança de microrreatores nucleares de maior potência.Da mesma forma, serão construídas bancadas experimentais termohidráulicas e termomecânicas para estudos de transferência de calor de efeitos separados usando tubos de calor (heat pipes) e estudos de transferência de calor de efeitos integrados para estudar o comportamento dos materiais e componentes no interior do núcleo do reator, e a interação entre reator – heat pipes – trocador de calor do sistema de conversão de potência.Pedro Litsek, presidente da Diamante Energia, destacou o papel da empresa na iniciativa durante o evento: “A Diamante Geração de Energia, desde que assumiu, em 2021, a gestão do Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, está comprometida com a Transição Energética Justa e a segurança energética. Desde então, a empresa vem prospectando e investindo em novos projetos, como a nova geração nuclear de pequenos reatores modulares e os microrreatores nucleares. Além disso, essa nova geração nuclear, de reatores avançados, por serem produzidos em fábricas, conseguem mitigar o risco empresarial da implantação das grandes usinas. Além disso, é fonte de alto fator de capacidade e fornece estabilidade e resiliência aos sistemas elétricos, promovendo o avanço tecnológico, o aprimoramento dos níveis educacionais, a geração de postos de trabalho mais qualificados, e aumentando, significativamente, a renda e a receita das comunidades em que se instala”.[caption id="attachment_14282" align="aligncenter" width="605"]
Pedro Litsek, presidente da Diamante.[/caption]Já a Ministra da Ciência, Tecnologia e Inovação, Luciana Santos, enfatizou que neste projeto convergem “ousadia científica, capacidade industrial e visão estratégica. Os microrreatores nucleares prometem revolucionar a forma como a energia nuclear é implantada e utilizada. Com pequena pegada de carbono, alta segurança e facilidade de transporte, são capazes de levar energia limpa e confiável a regiões remotas, comunidades isoladas”.[caption id="attachment_14297" align="aligncenter" width="604"]
Ministra da Ciência, Tecnologia e Inovação, Luciana Santos.[/caption]Projeto inéditoO uso de microrreatores nucleares para geração distribuída de energia elétrica e/ou para estabilização de microrredes que tenham fontes renováveis de geração de energia elétrica, por si só, é uma inovação tecnológica.Pela primeira vez, um Projeto Finep irá agregar tantas (9) instituições científicas, tecnológicas e de inovação (ICTs) de 3 regiões do Brasil (NE, SE e S), para o desenvolvimento de um projeto de tecnologia de ponta no mundo. O projeto contempla a fabricação de novas ligas usando materiais estratégicos e abundantes no Brasil, como o Urânio, Berílio e Nióbio, e o estado da arte em técnicas de fabricação por manufatura aditiva.Além disso, a iniciativa prevê o desenvolvimento da cadeia de suprimento, que permitirá que o MRN brasileiro seja competitivo, e que promoverá um grande efeito multiplicador de projetos dessa natureza nas universidades e indústrias.Capacitação técnica, industrial e segurança nuclear Atualmente, o Brasil possui competência científica e tecnológica, bem como capacidade industrial para projetar, fabricar e operar MRNs. Além disso, o país detém um arcabouço normativo bastante robusto para licenciamento nuclear de instalações nucleares. Para a obtenção de licença da Autoridade Nuclear, para novas instalações, de qualquer porte, existem demonstrações de segurança importantes, sem as quais não se pode obter tal licença.Durante a execução do projeto, diversos experimentos e relatórios técnicos serão produzidos, apresentados e discutidos com a Autoridade Nuclear com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica e a segurança dos MRNs.Abastecimento seguro e sustentável de regiões remotas e pequenos municípios O Projeto Finep realizará estudos sobre a utilização de MRNs em municípios com menos de 20.000 habitantes no Brasil. Isso corresponde a 68% dos municípios brasileiros, somando cerca de 30 milhões de habitantes, de forma a demonstrar que eles são uma opção segura, sustentável e de baixo impacto socioambiental para uma transição energética justa.[caption id="attachment_14288" align="aligncenter" width="605"]
Representantes da INB, Finep, Terminus, Diamante e MCTI.[/caption]Estrutura empresarial e ecossistema de desenvolvimento científico-tecnológicoA estrutura do Projeto Finep é composta de três empresas: uma empresa proponente, a Diamante Geração de Energia Ltda, e duas empresas Coexecutoras, a INB – Indústrias Nucleares do Brasil S.A. e a Terminus Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Ltda.A iniciativa conta, ainda, com a participação de nove instituições científicas, tecnológicas e de inovação, sendo quatro universidades e cinco Institutos de pesquisas. São elas: Universidade Federal do Ceará - UFC, Universidade Federal do ABC - UFABC, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Diretoria de Desenvolvimento Nuclear da Marinha - DDNM, Amazônia Azul Tecnologias de Defesa - AMAZUL, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN/CNEN, Instituto de Engenharia Nuclear – IEN/CNEN e o Instituto Nacional de Telecomunicações - INATEL.O desenvolvimento de MRNs é multidisciplinar e exige um elevado padrão de qualidade e segurança. Portanto, haverá sempre mais de uma ICT atuando nos nove pacotes de trabalho, sendo oito técnicos e um de gerenciamento.Trata-se de uma inovação radical para o Brasil e para o mundo, e o primeiro desenvolvimento brasileiro na matéria. É uma tecnologia que ainda não está disponível comercialmente em nível mundial e estima-se que demore, pelo menos, mais dois anos para que as primeiras unidades entrem em operação comercial na América do Norte. Já no Brasil, estima-se que as primeiras unidades entrem em operação entre oito e dez anos.[caption id="attachment_14294" align="aligncenter" width="593"]
Pedro Litsek assina o contrato com a Finep.[/caption]
