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[:pt]Reatores Nucleares a Água Leve completam 60 anos de geração elétrica[:]

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O primeiro Reator Nuclear a Água Leve (Light Water Reactor – LWR) dedicado à produção de eletricidade entrou em operação comercial em 1957, na usina de Shippingport, na Pensilvânia, EUA. Sessenta anos após este marcante evento, parece claro que este tipo de reator é, e continuará sendo, cada vez mais, uma importante fonte de geração elétrica e uma das mais significativas soluções para mitigação dos efeitos das mudanças climáticas no século XXI.

Os LWRs foram concebidos no Oak Ridge National Laboratory (ORNL) dos EUA, sendo sua primeira versão operacional desenvolvida para a propulsão do submarino Nautilus que, sob a liderança do almirante H. G. Rickover, entrou em operação em 1953. O primeiro LWR dedicado exclusivamente à produção de eletricidade foi colocado em operação em 2 de dezembro de 1957, em Shippingport, Pensilvânia, nos EUA, produzindo 60 MW de eletricidade para a cidade de Pittsburgh. Foi desligado definitivamente em 1982. Este reator de demonstração era um Reator a Água Pressurizada (Pressurized Water Reactor – PWR) que foi desenvolvido pela Westinghouse Electric Company a partir de um projeto destinado originalmente à propulsão de navios aeródromos.

Paralelamente, a General Electric Company (GEC) estava desenvolvendo outro tipo de LWR: o Reator a Água em Ebulição (Boiling Water Reactor – BWR). Em 3 de agosto de 1957, foi iniciada a operação de um primeiro protótipo BWR de demonstração, com potência elétrica de 5 MW em Vallecitos, na Califórnia, que permaneceu em serviço até 1963. Devido ao seu pequeno tamanho, este reator geralmente não é considerado como o primeiro exemplo de LWR dedicado à produção de eletricidade, apesar de ter começado a operar quatro meses antes do reator de Shippingport (3 de agosto de 1957). Pouco depois, a General Electric criou o primeiro BWR comercial, chamado de Dresden, com uma potência elétrica de 197 MW, que entrou em operação em 1960 em Morris, Illinois.

Na década de 60 a então União Soviética desenvolveu sua versão dos reatores PWR, denominado VVER (Vodo-Vodyanoi Energetichesky Reaktor), que significa Reator de Potência Água-Água. A primeira usina VVER entrou em operação em 1971. Note-se que o primeiro a gerar eletricidade comercial foi o reator de Obninski, em 1954. Este reator, entretanto, não era um LWR, mas da primeira tecnologia desenvolvida pelos soviéticos: RBMK (Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyy), reatores resfriados a água leve e moderados a grafite, a mesma da unidade acidentada de Chernobyl.

O termo “Reator a Água Leve”, ou LWR, distingue os reatores PWR e BWR dos “Reatores a Água Pesada”, ou Heavy Water Reactor – HWR, desenvolvidos inicialmente pelo Canadá sob o acrônimo CANDU (Canadian Deuterium-Uraniun). A água leve, que é a água comum, tem sua molécula H2O composta pelo isótopo de hidrogênio mais abundante na natureza, com massa atômica igual a 1. A molécula da água pesada é composta por outro isótopo raro de hidrogênio de massa igual 2, chamado de deutério. O primeiro HWR para geração elétrica, denominado NPD (Nuclear Power Demonstration), entrou em operação em 1962, na localidade de Rolphton, Ontario, Canadá, e foi desligado definitivamente em 1987. A frota mundial de HWR hoje é composta por 49 unidades.

Muitos PWRs e BWRs dedicados à geração de eletricidade foram construídos em todo o mundo, em grande parte por empresas dos Estados Unidos (Westinghouse, General Electric, Babcock & Wilcox), Japão (Mitsubishi Heavy Industries, Toshiba, Hitachi), França (Framatome e AREVA), Alemanha (KWU, Siemens), Coréia (KEPCO), Suécia (ABB) e URSS (Gidropress/Rosatom). Um total de 290 PWR e 78 BWRs estão em operação hoje, de um total de 449 usinas nucleares, ou seja, 82% da frota mundial, e fornecem cerca de 11% da produção mundial de eletricidade. Sua potência elétrica aumentou gradualmente e alcança hoje 1600MW no modelo EPR, da AREVA, do qual seis unidades estão hoje em construção (1 na Finlândia, 1 na França e 4 na China). Dentre os 60 reatores que se encontram em construção no mundo na atualidade, 54 são LWR (50 PWR e 4 BWR) e 4 HWR.

Esses números mostram que, ao longo dos seus 60 anos de vida, os reatores de água leve, em especial os PWR, se impuseram como tecnologia dominante, e assim deve permanecer ainda por algumas décadas, até que haja um efetivo desenvolvimento industrial de reatores inovadores de Geração IV, dos quais se espera que os primeiros protótipos entrem em operação ao final da década de 2020.

Em 1º de abril de 2017 se comemora 35 anos do primeiro sincronismo de Angra 1, reator PWR, à rede básica do sistema elétrico brasileiro. A decisão pela tecnologia PWR foi tomada pelo Brasil ao final da década de 1960. Foi uma opção acertada, já que com o tempo essa tecnologia se demonstrou como a dominante dentro da indústria nuclear mundial.

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Imagem 1 Uma cabeça de reator de água pressurizada, com as hastes de controle visíveis na parte superior” (Fonte):

https://en.wikipedia.org/wiki/Light-water_reactor

Imagem 2 Construção de ABWR na central nuclear de Lungmen, na cidade de Taipei, Taiwan” (Fonte):

https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_boiling_water_reactor

Imagem 3 As duas unidades VVER440 em Loviisa possuem edifícios de contenção que cumprem os padrões de segurança ocidentais” (Fonte):

https://en.wikipedia.org/wiki/VVER

Imagem 4 A Central Nuclear CANDU Bruce é a maior usina nuclear do mundo por capacidade operacional líquida” (Fonte):

https://en.wikipedia.org/wiki/CANDU_reactor

Imagem 5 Vista do Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto. À frente, na primeira cúpula, vê-se a usina de Angra 2. Ao fundo, o silo de Angra 1” (Fonte):

https://pt.wikipedia.org/wiki/Angra_1

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Fonte Consultada:

Avaliação de Leonam dos Santos Guimarães: Doutor em Engenharia, Diretor de Planejamento, Gestão e Meio Ambiente da Eletrobrás Eletronuclear e membro do Grupo Permanente de Assessoria do Diretor-Geral da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).

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Leonam Guimarães - Colaborador Voluntário Sênior

É Diretor Presidente e Diretor Técnico da Eletrobrás Termonuclear S.A. - Eletronuclear e membro do Grupo Permanente de Assessoria do Diretor-Geral da Agência Internacional de Energia Atômica – AIEA. Membro do Board of Management da World Nuclear Association. Foi Professor Titular da Faculdade de Administração da FAAP, Professor Visitante da Escola Politécnica da USP, Diretor Técnico-Comercial da Amazônia Azul Tecnologias de Defesa SA – AMAZUL, Assistente da Presidência da Eletronuclear e Coordenador do Programa de Propulsão Nuclear do Centro Tecnológico da Marinha. Especialista em Segurança Nuclear e Proteção Radiológica, é Doutor em Engenharia Naval e Oceânica pela USP, Mestre em Engenharia Nuclear pela Universidade de Paris XI e autor de vários livros e artigos sobre engenharia naval e nuclear, gestão e planejamento, política nuclear e não-proliferação.

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