Como pequenos reatores modulares poderiam expandir a energia nuclear nos EUA

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

Novos projetos chamados pequenos reatores modulares, ou SMR, abreviadamente, prometem acelerar a implantação de novas usinas à medida que a demanda por eletricidade limpa está aumentando a partir da inteligência artificial, da manufatura e dos veículos elétricos.

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

Construir grandes fábricas é muito caro e demorado. Na Geórgia, Sul Co. construiu os primeiros novos reatores nucleares em décadas, mas o projeto terminou sete anos atrasado, com um custo de mais de US$ 30 bilhões.

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

“Eles são uma fatia menor do ponto de vista do capital”, disse Doug True, diretor nuclear do Instituto de Energia Nuclear, à CNBC. “Eles são perfeitos para coisas como a substituição de uma usina a carvão obsoleta, porque o tamanho das usinas a carvão normalmente é maior do que o espaço de projeto de um pequeno reator modular.”

O desafio é construir o primeiro pequeno reator modular nos EUA

Apenas três SMRs estão operacionais no mundo, de acordo com o Agência de Energia Nuclear. Dois estão na China e na Rússia, os adversários geopolíticos centrais dos EUA. Um reactor de teste também está operacional no Japão.

Os executivos da indústria nuclear geralmente concordam que os pequenos reatores modulares não atingirão a fase comercial até a década de 2030. Um esforço ambicioso da Escala Nu A implantação de SMRs em um local em Idaho foi cancelada no ano passado, pois o preço do projeto disparou 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 para a comercialização da tecnologia no momento é gerenciar os custos de um projeto inédito.

“Ninguém quer exatamente ser o primeiro, mas alguém tem que ser”, disse Carr à CNBC. “Assim que estiver funcionando, será uma fonte excelente e confiável de energia para toda a rede do país.”

Energia de Domínio

A Dominion está atualmente avaliando se faz sentido construir um pequeno reator modular em sua Estação nuclear de 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 aumente porque a inteligência artificial consome mais energia. No caso da Dominion, a demanda de pico de energia dos data centers deverá mais que dobrar, para 6,4 gigawatts, até 2030, e quadruplicar, para 13,4 gigawatts, em 2038.

A Dominion solicitou em julho 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 está atualmente trabalhando com fornecedores para garantir que eles entendam as necessidades da Dominion e para descobrir qual tecnologia pode ser adequada, disse Carr.

“Para o nosso caso específico na Dominion, temos o dever para com os nossos acionistas de fazer a coisa certa, e também temos o dever para com os nossos clientes de garantir que podemos 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 prevê o desenvolvimento de seis desses reatores a partir de 2034.

As empresas tecnológicas que impulsionam o boom dos centros de dados também demonstraram um 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 a possibilidade de colaborar para aproximar os SMRs da realidade.

“Estamos tendo algumas discussões com os fornecedores de tecnologia, bem como com os grandes clientes que estão chegando e dizendo: ‘Como seria isso se todos trabalhássemos juntos'”, disse Carr.

Holtec Internacional

A Holtec International, uma empresa privada de tecnologia nuclear, está a tentar encontrar um caminho para a indústria em duas frentes. A empresa está em processo de reiniciar a usina nuclear Palisades em Michigan, o que seria a primeira vez que uma usina que encerrou as operações voltaria a funcionar.

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

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“Se participarem, poderão aprender todas essas lições dolorosas sem ter que pagar por elas”, disse Trice à CNBC. “E então, quando a usina é construída no local, é a segunda, a terceira ou a quarta – o que geralmente se torna muito mais barato depois que você aprende todas as lições.”

Assim que o primeiro SMR for construído em Palisades, a Holtec planeja construir uma carteira de pedidos para “fabricar continuamente os componentes para fazer isso em qualquer planta necessária”, disse Trice.

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

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

Energia da Constelação

A maior operadora de usinas nucleares dos EUA, 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 pegada de segurança necessárias também já estão disponíveis, disse Kathleen Barrón, diretora de estratégia da Constellation.

Barrón disse que a ideia é trabalhar com um cliente que esteja interessado em contratar hoje uma das usinas de energia existentes da Constellation e, em seguida, trabalhar com eles para usar a instalação para “hospedar um SMR para fornecer maior energia limpa a esse cliente no futuro .”

“Isso só acontecerá se houver uma política estatal de apoio semelhante à que os estados têm feito com a energia eólica offshore e se houver clientes interessados em comprar a produção desses reatores”, disse Barrón.

Por enquanto, a transição energética exigirá uma abordagem abrangente, 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 esteja online, disse Carr da Dominion.

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