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Conheça a usina de Shidao Bay e sua tecnologia HTR-PM, que promete uma energia nuclear mais segura e se tornou um marco global no final de 2023
A China marcou um ponto de virada na história da energia ao colocar em operação comercial o primeiro reator nuclear de 4ª geração do mundo. Localizada na Usina Nuclear de Shidao Bay, a tecnologia, conhecida como HTR-PM, representa a próxima fronteira da energia nuclear, com promessas de maior segurança e menor produção de lixo radioativo.
Desde o final de 2023, a usina está conectada à rede elétrica, um feito que posiciona a China como líder global em reatores nucleares avançados. O projeto é observado de perto por todo o setor, pois sua tecnologia inovadora e seu desempenho podem definir o futuro da energia nuclear em todo o mundo.
O que é o reator HTR-PM e sua tecnologia de “cama de seixos”?
O HTR-PM é um Reator de Alta Temperatura Refrigerado a Gás. Diferente dos reatores convencionais, ele não usa água para refrigeração, mas sim gás hélio. Seu núcleo é preenchido com mais de 400.000 pequenas esferas de combustível, conhecidas como “pebbles” (seixos), o que lhe confere o nome de reator de “cama de seixos”.
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Cada “pebble” tem 60 mm de diâmetro e contém milhares de partículas de urânio revestidas com cerâmica (combustível TRISO). Essa tecnologia permite que o reator opere a temperaturas altíssimas, com o hélio saindo do núcleo a até 750°C, possibilitando uma geração de energia mais eficiente.
Os testes que provaram que o reator não pode derreter
A principal vantagem do primeiro reator nuclear de 4ª geração é sua segurança inerente. O design do HTR-PM garante que ele permaneça seguro mesmo em caso de perda total de energia, sem a necessidade de ação humana ou sistemas de emergência ativos.
Isso foi comprovado em testes realizados em 2023. Durante uma simulação de perda de energia, o reator se resfriou de forma passiva, por convecção natural, eliminando o risco de um derretimento do núcleo. A segurança é reforçada pelo combustível TRISO, que consegue conter a radioatividade mesmo em temperaturas de até 1620°C.
Da construção em 2012 à operação comercial em 2023
O projeto do HTR-PM na usina de Shidao Bay avançou em um ritmo notavelmente rápido para uma tecnologia tão inovadora. A construção começou oficialmente em 9 de dezembro de 2012. Quase nove anos depois, em 20 de dezembro de 2021, o primeiro dos dois reatores foi conectado à rede elétrica.
Após uma série de testes, incluindo uma operação contínua de 168 horas, a usina entrou em operação comercial em 5 de dezembro de 2023. Esse cronograma de 11 anos, desde o início da construção até a operação plena, é um testemunho da capacidade de gestão e da maturidade tecnológica da China no setor nuclear.
Menos lixo radioativo? A realidade sobre os resíduos do HTR-PM
Uma das promessas dos reatores de Geração IV é a redução do lixo radioativo. Cálculos teóricos sugerem que o HTR-PM pode produzir cerca de 37% menos resíduos de longa vida em comparação com reatores convencionais. O design do combustível em “pebbles” também permite que ele seja armazenado de forma segura após o uso.
No entanto, a questão dos resíduos é complexa. O primeiro reator nuclear de 4ª geração utiliza uma grande quantidade de grafite como moderador, que se torna radioativo com o tempo. A gestão desse grafite ativado durante o descomissionamento da usina ainda é um desafio técnico e um tópico de pesquisa e debate na comunidade nuclear.
Mais que eletricidade, o potencial para descarbonizar a indústria com calor de 750°C
Além de gerar 210 megawatts de eletricidade, o HTR-PM tem uma vantagem estratégica: ele produz calor de processo de alta temperatura, que pode chegar a 750°C. Esse calor pode ser usado para descarbonizar setores industriais que hoje dependem de combustíveis fósseis.
As aplicações incluem a produção de hidrogênio limpo, um combustível essencial para o futuro, e o fornecimento de energia para indústrias como a petroquímica e a siderúrgica. Essa versatilidade alinha o primeiro reator nuclear de 4ª geração com as ambiciosas metas climáticas da China de atingir a neutralidade de carbono até 2060.
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