Garantindo um futuro seguro para a energia nuclear

O mundo precisa expandir a geração global de energia nuclear para ajudar a reduzir as emissões globais de carbono. Essa conclusão é baseada em vários modelos e projeções que indicam que as energias renováveis ​​não podem fazer isso sozinhas.

Mas há uma ressalva significativa. Simplesmente não podemos ter grandes incidentes nucleares como os que ocorreram em Chernobyl, na Ucrânia, e Fukushima, no Japão. Estes são o que considero eventos de baixo risco, mas de alta consequência.

Na história da energia nuclear, houve poucos incidentes graves. Mas as usinas nucleares têm o potencial único de deslocar permanentemente cidades inteiras no caso de um acidente grave.

O acidente de Chernobyl finalmente deslocou cerca de 350,000 pessoas de suas casas. Milhares de quilômetros quadrados foram reservados como uma zona de exclusão desabitada ao redor da usina nuclear de Chernobyl. Muitas pessoas também foram deslocadas como resultado do acidente de Fukushima, embora não tanto quanto em Chernobyl.

Para que a energia nuclear realize seu potencial de redução das emissões de carbono, devemos garantir que tais acidentes não sejam mais possíveis.

Construindo usinas nucleares mais seguras

Recentemente, tive a oportunidade de falar sobre essas questões com a Dra. Kathryn Huff, Secretária Adjunta do Escritório de Energia Nuclear do Departamento de Energia.

O Dr. Huff explicou que os sistemas de segurança passivos são a chave para garantir que, no caso de um acidente, os trabalhadores possam se afastar de uma usina nuclear e ela desligará em um estado seguro.

Há uma distinção importante a ser feita aqui. O público pode esperar que os projetos nucleares sejam à prova de falhas, mas há muitas razões pelas quais essa métrica nunca será alcançada. Você simplesmente não pode se proteger contra todos os possíveis incidentes que possam ocorrer. Assim, tentamos mitigar possíveis consequências e implementar projetos à prova de falhas.

Um exemplo simples de um projeto à prova de falhas é um fusível elétrico. Isso não evita um incidente em que muita corrente tente fluir pelo fusível. Mas se isso acontecer, a conexão derrete e interrompe o fluxo de eletricidade - uma condição à prova de falhas. Nem Chernobyl nem Fukushima eram projetos à prova de falhas.

Mas como esses projetos à prova de falhas podem ser realizados? O Dr. Huff apontou dois exemplos.

O primeiro é o novo reator de água pressurizada AP1000® (PWR) da Westinghouse. O problema em Fukushima foi que, após o desligamento, a energia precisava estar disponível para circular a água para resfriar o reator. Quando a energia foi perdida, a capacidade de resfriar o núcleo do reator desapareceu.

O novo reator APR conta com forças naturais como gravidade, circulação natural e gases comprimidos para circular a água e evitar o superaquecimento do núcleo e da contenção.

Além do resfriamento passivo, houve inovações no desenvolvimento de tipos de combustível de próxima geração que são tolerantes a acidentes. Por exemplo, isotrópico tri-estrutural (TRISO) combustível de partículas é feito de um núcleo de combustível de urânio, carbono e oxigênio. Cada partícula é seu próprio sistema de contenção graças às camadas triplas revestidas. As partículas de TRISO podem suportar temperaturas muito mais altas do que os atuais combustíveis nucleares e simplesmente não podem derreter em um reator.

Dr. Huff disse que uma demonstração avançada do reator estará online até o final da década, apresentando um leito de seixos cheio de partículas TRISO.

Essas duas inovações podem garantir que as futuras usinas nucleares nunca sofram um grande acidente. Mas há questões adicionais que precisam ser abordadas, como o descarte de resíduos nucleares. Abordarei isso – assim como o que os EUA estão fazendo para promover a energia nuclear – na Parte II de minha conversa com o Dr. Huff.