Pequenos reatores nucleares podem alimentar o futuro — o desafio é construir o primeiro nos EUA

As usinas nucleares podem se tornar menores, mais simples e mais fáceis de construir no futuro, potencialmente revolucionando uma fonte de energia que é cada vez mais vista como essencial para a transição dos combustíveis fósseis.

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

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

A construção de grandes plantas é muito caro e demorado. Na Geórgia, Companhia do Sul construiu o primeiros novos reatores nucleares em décadasmas o projeto foi concluído sete anos atrasado e custou mais de US$ 30 bilhões.

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

“Eles são uma mordida menor de uma perspectiva de capital”, disse Doug True, diretor nuclear do Instituto de Energia Nuclear, à CNBC. “Eles são perfeitos para coisas como substituir uma usina de carvão aposentada, porque o tamanho das usinas de carvão normalmente é maior do que o do pequeno espaço de design do reator modular.”

O desafio é conseguir construir o primeiro pequeno reator modular nos EUA

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

Os executivos da indústria nuclear concordam geralmente que os pequenos reatores modulares não atingirão um estágio comercial até a década de 2030. Um esforço ambicioso de 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 Dominiondisse que o maior desafio para comercializar a tecnologia agora é gerenciar os custos de um projeto inédito.

“Ninguém quer exatamente ser o primeiro, mas alguém tem que ser”, Carr disse à CNBC. “Quando começar, será uma ótima e confiável fonte de energia para a rede elétrica de todo o país.”

A Dominion está atualmente avaliando se faz sentido construir um pequeno reator modular em seu 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 center do mundo no Condado de Loudoun, a menos de 100 milhas ao norte da usina.

Espera-se que a demanda por eletricidade desses armazéns de servidores de computador aumente porque a inteligência artificial consome mais energia. No caso da Dominion, a demanda máxima de energia dos data centers deve mais que dobrar para 6,4 gigawatts até 2030 e quadruplicar para 13,4 gigawatts em 2038.

A Dominion pediu às empresas de tecnologia SMR em julho que enviassem propostas avaliando a viabilidade de desenvolver um pequeno reator em North Anna. Carr disse que o interesse no processo de proposta tem sido alto. 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 com nossos acionistas de fazer a coisa certa, e também temos o dever com nossos clientes de garantir que possamos atender à demanda desse crescimento, mas temos que equilibrar ambos os 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 de tecnologia que impulsionam o boom dos data centers também demonstraram um interesse crescente em energia nuclear devido à sua confiabilidade e papel no combate às mudanças climáticas. Carr disse que a Dominion está tendo discussões com alguns clientes sobre uma possível colaboração para tornar os SMRs mais próximos da realidade.

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

A Holtec International, uma empresa privada de tecnologia nuclear, está tentando encontrar um caminho para a indústria em duas frentes. A empresa está em processo de reiniciando a usina nuclear de Palisades em Michigan, o que seria a primeira vez que uma planta que encerrou suas operações voltaria a operar.

A Holtec também planeja instalar dois pequenos reatores em Palisades no início da década de 2030, o que quase dobraria a capacidade de energia 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 dos pequenos reatores.

“Se eles participarem, poderão aprender todas essas lições dolorosas sem ter que pagar por elas”, disse Trice à CNBC. “E então, quando a usina for construída no local deles, será a segunda, a terceira ou a quarta — o que geralmente se torna muito menos dispendioso depois que você aprende todas as lições.”

Depois que o primeiro SMR for construído em Palisades, a Holtec planeja criar um livro de pedidos para “fabricar continuamente os componentes necessários para qualquer planta que seja necessária”, disse Trice.

O design SMR da Holtec é um reator de água pressurizada, a mesma tecnologia da maioria das plantas que operam atualmente na frota dos EUA. “Mas com alguns recursos de segurança elegantes que não exigem ação humana e, como resultado disso, 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.

O maior operador de usinas nucleares nos EUA, Energia da Constelaçãotambém está explorando a possibilidade de construir um pequeno reator em uma de suas instalações.

A tendência na indústria é atualizar as usinas existentes com pequenos reatores, em parte porque as comunidades já estão abertas à energia nuclear. A terra, a água, a conexão 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 uma das usinas existentes da Constellation para obter energia hoje e, então, trabalhar com ele para usar a instalação para “hospedar um SMR para fornecer mais energia limpa a esse cliente no futuro”.

“Isso só acontecerá se houver uma política estadual de apoio semelhante ao que os estados fizeram com a energia eólica offshore e se houver clientes interessados ​​em comprar a energia 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 entre em operação, disse Carr, da Dominion.

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