Exclusivo: Nota de Esclarecimento da 'Dimante Geração de Energia' Sobre o Projeto do Micro-Reator Nuclear Brasileiro
Caros entusiastas do BS!
Ocorre que no dia de ontem (23/02)
recebemos uma resposta da empresa acompanhada de uma ‘Nota de Esclarecimento’
sobre o projeto, que transcrevemos abaixo na íntegra para vocês. Confiram!
ESCLARECIMENTOS SOBRE O PROJETO
FINEP PARA DESENVOLVIMENTO E
QUALIFICAÇÃO DE TECNOLOGIAS
PARA O MICRORREATOR NUCLEAR BRASILEIRO
O Projeto FINEP/Diamante nº
03.25.0363.00 tem como objetivo central o Desenvolvimento e Testes de
Tecnologias Críticas Aplicáveis a Microrreatores Nucleares. A estratégia adotada
fundamenta-se na metodologia clássica de P&D do setor nuclear para o design de
novos reatores, baseada no desacoplamento de fenômenos físicos para análise
individualizada.
Essa abordagem requer a
implementação de bancadas experimentais específicas, permitindo a segregação
controlada entre os estudos de comportamento neutrônico e as análises termohidráulicas e
termomecânicas. Tal isolamento é fundamental para a validação precisa de cada
subsistema antes da integração completa do modelo, garantindo maior segurança e
previsibilidade ao projeto.
Adicionalmente, o projeto visa
ao desenvolvimento de materiais avançados e sistemas de controle e segurança de alta
confiabilidade. O intuito é fomentar a cadeia de suprimentos nacional,
garantindo soberania tecnológica na fabricação de componentes essenciais para os futuros
microrreatores a serem produzidos no Brasil.
1. A Unidade Crítica (UCri): Validação Neutrônica
* A pedra angular da pesquisa neutrônica é a construção de uma
Unidade Crítica (UCri). Trata-se de um reator
de pesquisa de potência ultrabaixa (aproximadamente 100 W), dimensionado
estritamente para sustentar a reação em cadeia de forma controlada.
* Objetivos Técnicos da UCri:
- Determinação de Parâmetros Cinéticos: Medição experimental de
reatividade, fluxos neutrônicos e
coeficientes de temperatura.
- Validação de Modelos Computacionais: Benchmarking de códigos de
transporte e difusão de nêutrons frente a
dados experimentais.
- Qualificação de Sistemas de Segurança: Testes de instrumentação,
controle e simulação de transientes de
falha em ambiente de risco mitigado.
- Capacitação Operacional: Treinamento de pessoal técnico e
operadores em um ambiente controlado e seguro.
2. Bancadas Termohidráulicas e Termomecânicas:
Paralelamente, o projeto
contempla o estudo do ciclo térmico por meio de bancadas experimentais dedicadas,
focadas em:
- Testes de Efeitos Separados: Utilização de tubos de calor (heat
pipes) para analisar a eficiência na
remoção de calor operacional (potência nominal) e residual (calor de decaimento - decay
heat) do núcleo do reator, sem a interferência de radiação, garantindo que
pesquisadores e operadores realizem as medições e intervenções sem exposição aos
riscos radiológicos.
- Testes de Efeitos Integrados: Análise da interação sinérgica
entre o núcleo do reator, os heat pipes e o
trocador de calor do sistema de conversão de potência (ex: Ciclo Brayton).
- Degradação de Materiais: Estudo da integridade estrutural e do
comportamento mecânico dos componentes sob
gradientes térmicos severos e estresse mecânico.
3. Desenvolvimento de Componentes Críticos da cadeia de suprimentos
para o microrreator nuclear brasileiro:
Além da validação de sistemas,
o Projeto FINEP # Diamante nº 03.25.0363.00 prioriza o domínio tecnológico da
produção de componentes que definem a performance e a segurança dos microrreatores de
nova geração. O desenvolvimento desses itens é o alicerce para a soberania
tecnológica e a estruturação de uma cadeia produtiva nacional de alto valor
agregado.
- Combustíveis Nucleares de Nova Geração:
O projeto foca em combustíveis
com alta retenção de produtos de fissão e estabilidade térmica superior. A pesquisa
concentra-se em geometrias e composições que permitam altas taxas de queima (burnup)
com integridade estrutural, reduzindo a necessidade de reabastecimento frequente e
simplificando a logística do ciclo de combustível para aplicação remota dos
microrreatores.
- Heat Pipes (Tubos de Calor) de Alta Performance:
Os heat pipes representam o
estado da arte na remoção de calor de forma passiva. O desenvolvimento nacional foca
em:
- Compatibilidade Química: Seleção de fluidos de trabalho (como
sódio – Na,potássio – K, ou misturas
eutéticas) e invólucros metálicos que suportem temperaturas elevadas sem
degradação.
- Operação Sem Bombeamento: Utilização de capilaridade e/ou
gravidade para o transporte de calor, eliminando
componentes móveis e aumentando drasticamente a confiabilidade do sistema.
- Tambores Rotativos de Controle e Segurança:
Diferente das barras de
controle convencionais, os tambores rotativos oferecem um controle de reatividade mais
compacto e preciso.
- Mecanismo: O controle de reatividade é exercido por meio de
tambores cilíndricos posicionados na periferia do
núcleo. Estes componentes são fabricados majoritariamente com material
refletor de nêutrons (como o Berílio ou Grafita), possuindo uma seção transversal
revestida com absorvedores de nêutrons (B4C). A regulação da potência ocorre
através da rotação sincronizada desses cilindros:
- Posição de Desligamento: O lado absorvedor é voltado para o
núcleo, capturando nêutrons e interrompendo a
reação em cadeia.
- Posição de Operação: O tambor gira para expor a face refletora ao
núcleo, devolvendo nêutrons ao sistema
e aumentando a economia neutrônica para manter a criticidade.
- Funcionalidade: A rotação dos tambores altera a população de
nêutrons do núcleo. Em caso de necessidade de
desligamento rápido (scram), mecanismos passivos garantem que os tambores girem
para a posição de máxima absorção, assegurando a extinção completa da reação
em cadeia.
Materiais Moderadores e Refletores de Nêutrons:
A eficiência de um microrreator
depende criticamente da gestão da população de nêutrons em um volume reduzido.
- Moderadores Avançados: Desenvolvimento de hidretos metálicos ou
materiais grafíticos que reduzam a
energia dos nêutrons com alta eficiência volumétrica, permitindo a compactação do
núcleo.
- Refletores de Alta Eficiência: Utilização de materiais como o
Berílio metálico, Óxido de Berílio ou Grafita
para “devolver”; os nêutrons ao núcleo, minimizando a fuga de nêutrons e otimizando o
uso do combustível nuclear.
Conclusão
Em suma, o Projeto FINEP
estabelece uma base científica e tecnológica sólida para a viabilização de microrreatores
nucleares no Brasil. Ao adotar a metodologia de desacoplamento de fenômenos, o
projeto garante que cada subsistema — do comportamento neutrônico na Unidade
Crítica (UCri) às dinâmicas termohidráulicas nas bancadas de teste — seja
validado com o máximo rigor e segurança.
O domínio sobre tecnologias
disruptivas, como os heat pipes para resfriamento passivo, os tambores rotativos
para controle intrínseco e os combustíveis de alta queima, não apenas assegura a
eficiência operacional dos futuros reatores, mas também posiciona o país na
fronteira da inovação nuclear global.
Mais do que um avanço em
engenharia, o projeto cumpre um papel estratégico vital: a criação de uma cadeia de
suprimentos nacional e a conquista da soberania tecnológica. Ao integrar
pesquisa de materiais avançados com a qualificação de sistemas e componentes
críticos, o Brasil pavimenta o caminho para uma matriz energética mais versátil,
segura e independente, capaz de atender desde a demanda de regiões remotas até
aplicações industriais de alta complexidade.
Saulo Roberto de Vargas
Coordenador de Comunicação
Diamante Geração de Energia
Entusiastas do BS, vale
destacar que este projeto conta com um investimento total de R$ 50 milhões,
sendo R$ 30 milhões provenientes de subvenção econômica do Ministério da
Ciência, Tecnologia e Inovação, via Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP),
e R$ 20 milhões de contrapartida das empresas Diamante Geração de Energia,
Indústrias Nucleares do Brasil (INB) e Terminus P&D.
A iniciativa reúne um
ecossistema de inovação robusto, integrando ICTs como IEN e IPEN (vinculados à
CNEN), Amazul, DDNM, INATEL e CNPEM, além de universidades federais — UFC,
UFABC e UFMG — e a Unicamp.
Uma curiosidade que deve ser
destacada também é que o projeto do Micro-reator na verdade é da startup brasileira “Terminus P&D”, e que a “Diamante Geração de Energia” comprou as ações da Terminus P&D.
Caso queiram se aprofundar ainda
mais nesse tema sugiro que visitem os links abaixo:
Matéria na FAPESP com bastante
informações sobre o projeto. Na matéria tem varias respostas para o prof. que
fez questionamentos:
Live com o criador do projeto
do microrreator nuclear. Recomendo assistir a live para tiras as dúvidas e
conhecer mais sobre o criador do projeto.
Brazilian Space
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Espaço que inspira, informação que conecta!
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