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Descubra como a China está liderando a inovação em energia nuclear com um reator de fissão modular seguro e eficiente que promete descarbonização e segurança energética
Desastres como Chernobyl e Fukushima levaram grande parte da opinião pública a se opor à energia nuclear, mas a China quer mudar essa situação com a primeira central à prova de fusão do núcleo. O HTR-PM demonstrou sua segurança operando a pleno vapor.
Um reator de fissão pioneiro. Inaugurado em dezembro de 2023 em Shidaowan, província de Shandong, o HTR-PM (High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module) é o primeiro reator modular pequeno (SMR) instalado em terra firme. Desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia Nuclear e Energia Nova da Universidade Tsinghua, também é o segundo reator de quarta geração (após o BN-800 russo) conectado à rede elétrica e de aquecimento. Desde sua inauguração, fornece energia térmica para 1.850 residências.
Características do HTR-PM e sua inovação tecnológica
O primeiro SMR com leito de esferas. O HTR-PM possui dois módulos de 250 MW térmicos que acionam uma turbina a vapor de 210 MW elétricos. O mais característico deste pequeno reator de fissão modular resfriado a gás é que, em vez das tradicionais barras de combustível, utiliza um leito de esferas. O HTR-PM é o primeiro SMR com esse design, no qual o combustível nuclear está encapsulado em esferas de grafite de menor densidade energética que permitem um resfriamento mais eficaz e seguro.
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Funcionamento do HTR-PM
Refrigeração por Gás: O HTR-PM é um reator de fissão modular resfriado a gás, utilizando hélio como fluido refrigerante. O hélio é escolhido por suas propriedades inertes e alta capacidade de transferência de calor.
Leito de Esferas: Ao contrário dos reatores tradicionais que usam barras de combustível, o HTR-PM utiliza um leito de esferas. Cada esfera contém pequenas partículas de combustível nuclear encapsuladas em grafite, o que permite uma melhor distribuição do calor e uma operação mais segura.
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Alta Temperatura de Operação: Este reator opera a temperaturas mais altas do que os reatores de água pressurizada (PWR) convencionais, alcançando temperaturas de saída de gás em torno de 750-950°C. Isso permite uma maior eficiência térmica e a possibilidade de diversas aplicações industriais além da geração de eletricidade.
Segurança Passiva: Uma das características mais notáveis do HTR-PM é sua capacidade de segurança passiva. Em caso de falha, o reator pode dissipar calor residual de forma natural, sem a necessidade de sistemas de resfriamento ativos. Isso é demonstrado pelo fato de que, durante testes, o reator pôde resfriar-se até uma temperatura estável em 35 horas sem intervenção externa. energia
Módulos Independentes: O HTR-PM consiste em módulos independentes de 250 MW térmicos cada, que podem ser combinados para acionar uma turbina a vapor de 210 MW elétricos. Essa modularidade permite flexibilidade na construção e operação da planta, além de facilitar a manutenção.
Segurança e inovação em energia nuclear
À prova de fusão. Foram realizados dois testes de segurança em ambos os módulos, cada um operando a uma potência de 200 MW térmicos. Durante os testes, a fonte de alimentação ativa dos pequenos reatores foi desconectada para verificar se o calor residual poderia ser eliminado de forma passiva. Os reatores resfriaram naturalmente até atingir uma temperatura estável em 35 horas sem intervenção externa. É a primeira vez que se demonstra a segurança de uma planta de energia nuclear à prova de fusão em escala comercial.
O desenvolvimento do HTR-PM começou em 2016. Apesar de um atraso de seis anos, os resultados a plena potência são promissores para a segurança da energia nuclear de fissão e a descarbonização de baixo custo. O HTR-PM é uma façanha da engenharia com a qual a China volta a destacar sua capacidade de reduzir sua dependência de combustíveis fósseis. No entanto, há um longo caminho a percorrer para sua adoção global, já que essa tecnologia não pode ser aplicada aos reatores existentes, o que significa que serão necessárias novas instalações para se beneficiar desse design seguro.
Imagem | Universidade Tsinghua
