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Bill Gates em busca do Nirvana Nuclear


Empresa nova do bilionário dono da Microsoft quer criar reator nuclear capaz de fornecer energia abudante e renovável

Bill Gates ficou famoso (e rico) por ser um dos co-fundadores da Microsoft; recentemente, ele se tornou mais conhecido através da Fundação Bill e Melinda Gates, como um filantropo trabalhando para desenvolver a saúde global e o crescimento econômico sustentável. Mas Gates também quer lutar contra o aquecimento global, e se tornou um dos principais proponentes de um projeto revolucionário de reator nuclear. Sua empresa TerraPower prevê um reator com energia nuclear inesgotavelmente renovável e extremamente econômica em quantidades suficientes para...abastecer 10 bilhões de pessoas com níveis per capita (de consumo) iguais aos dos Estados Unidos". Em resumo, Gates procura construir um reator que quase não gere lixo nuclear e que não contribua para a proliferação de armas nucleares.

A TerraPower foi fundada em 2008, 54 anos depois da primeira aplicação de energia nuclear que não em um armamento, em 1954, o que possibilitou o lançamento do submarino nuclear Nautilus. Em sequência a esse sucesso, o almirante Hyman Rickover, que liderou o projeto e a construção do reator de potência do submarino, se tornou tão influente que conseguiu convencer a Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos e o Congresso dos EUA a coordenar um projeto semelhante de reatores de energia para uso de civis, usando Urânio como combustível e pressão d`água como refrigerador que transporta o calor da fissão nuclear para as turbinas que produzem vapor e eletricidade. Um argumento poderoso a favor desse reator é que o processo de fissão criava Plutônio, elemento necessário para criar armas nucleares.

Infelizmente, como resultado dos acidentes, dos resíduos radioativos intratáveis e dos altos custos de produção, o interesse na construção desse reator quase sumiu, especialmente nos Estados Unidos, Europa Ocidental e Japão. Mas esse não é de longe o único projeto de reator feito: nos anos 1960, cientistas e engenheiros do Laboratório Nacional de Oak Ridge estavam trabalhando em projetos concorrentes, incluindo um que utilizava sódio líquido como refrigerador. No começo dos anos 1990, Lowell Wood, do Laboratório Nacional de Lawrence Livermore (ele recebeu mais patentes do que Thomas Edison), deu um salto conceitual: a idéia de um reator líquido resfriado a sódio que criaria plutônio e o usaria como combustível. Ele e Edward Teller, às vezes chamado de "O Pai da Bomba-H", que sempre zombou da ideia de que um reator projetado para um submarino serviria como uma usina civil, foi um dos autores do artigo que propôs tal reator. Isso lançou as bases para o reator que a TerraPower quer construir.

O sódio líquido tem muitas vantagens em relação à água pressurizada. As propriedades termais do Sódio permitem uma transferência de calor muito superior à da água (a água é pressurizada, na verdade, para melhorar a transferência de calor). O Sódio também é um fluido estável que pode ser usado na temperatura de 288 graus Celsius na pressão atmosférica habitual, então não há necessidade de uma estrutura de contenção cara. A água pressurizada, por sua vez, tem um grande perigo de explosão, tanto vaporizado como por causa do hidrogênio criado quando a água em um reator superaquecido oxida o invólucro de metal dos recipientes da barra de combustível.

Mais importante, e diferentemente da água, o Sódio não absorve os nêutrons produzidos em reações de fissão nem os torna mais lentos. Isso significa que, como seu combustível de urânio-238 gera plutônio, o próprio plutônio sofre fissão, gerando ainda mais energia. Este design, chamado "breeder-burner" (geração e queima, numa tradução livre), seria totalmente autosustentável.

A TerraPower prevê o uso de urânio natural, urânio empobrecido, urânio obtido da água do mar processada ou lixo radioativo, como combustível. Além de haver pouco lixo residual associado ao reator, ele não está sujeito a acidentes com perda de refrigeração e nem possibilitaria a produção de armas nucleares; o Plutônio não se separa do resto e, portanto, não pode ser usado na produção de armas. Outra grande vantagem é que o reator TerraPower poderia, a princípio, funcionar por 50 anos sem precisar ser aberto para adicionar novos combustíveis ou remover lixo radioativo.

Isso não significa que o reator TerraPower esteja pronto para ser vendido. Um problema é o potencial de vazamento de sódio que pode gerar incêndios ou explosões. Outro é que as barras de combustível precisam ser reposicionadas periodicamente sem abrir o reator, para que o processo "breeder-burner" continue por pelo menos 50 anos. Anos de experiência no uso do sódio líquido dão confiança razoável de que um possível vazamento pode ser acudido.

No entanto, o uso de supercomputadores para modelar o posicionamento correto das hastes de combustível do núcleo através do uso de instrumentação remota é uma tarefa sem precedentes. Mas dado o fato que essa tecnologia incrível surgiu com famosos empreendedores como Teller, Wood e Gates, e agora com a Corporação Nuclear Nacional da China, que se juntou à empresa como um fabricante em potencial, o reator TerraPower é, no mínimo, um empreendimento confiável.

Para fornecer energia sem gerar gases de efeito estufa para a raça humana até 2050 - e atender a uma crescente necessidade de usinas de dessalinização e ajudar na produção de hidrogênio para os carros movidos por essa substância (e substituir a gasolina) - uma estimativa de 6 mil reatores para o mundo é razoável. O custo do estádio é de US $ 1 bilhão cada; São US $ 6 trilhões, ou cerca de um terço do PIB atual dos EUA. Se a maioria dos países do mundo contribuísse para essa iniciativa global e a tecnologia do tipo TerraPower cumprisse suas promessas, seria possível uma solução mundial de energia não apenas viável - mas acessível.

Edward A. Friedman

FONTE: SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL

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