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foco na inovação: reatores de sal fundido para uma transição de energia limpa sustentável

reatores de sal fundido (MSRs) podem desempenhar um papel fundamental nos futuros sistemas de energia nuclear, oferecendo grandes vantagens em termos de segurança e eficiência. A investigação avançada, o desenvolvimento tecnológico e o licenciamento em vários países podem potencialmente tornar possível a implantação a curto prazo desta tecnologia inovadora.a AIEA, que apoia o desenvolvimento e a implantação da tecnologia de energia nuclear, sediará um webinar em 27 de agosto sobre reactores de sal fundido: uma mudança de jogo na indústria Nuclear. Os RMS e as suas vantagens únicas na resposta aos desafios da transição para as energias limpas serão igualmente debatidos no fórum científico anual da AIEA, em 22-23 de setembro, durante a 64.A Conferência Geral da AIEA.os MSR funcionam segundo o mesmo princípio básico que a fissão controlada pelos actuais reactores nucleares para produzir vapor que alimenta as turbinas geradoras de electricidade. Mas eles têm uma diferença fundamental: sais fundidos desempenham um papel fundamental no núcleo do reator, incluindo como um refrigerante em vez de água, como usado pela maioria dos reatores em operação. E em vez de varetas de combustível, a maioria dos projetos MSR envolvem combustível nuclear dissolvido no refrigerante.

estas características proporcionam benefícios, incluindo o aumento significativo da eficiência, o seguimento da carga e a capacidade de operar a altas temperaturas, o que as torna adequadas para aplicações não-eléctricas que requerem alta entrada de calor.”a eficiência reforçada e as características de segurança passiva são cruciais para garantir a sustentabilidade da energia nuclear, e o MSRs se encaixam no projeto de lei em ambas as áreas”, disse Gerardo Martinez-Guridi, um engenheiro nuclear da AIEA. “Muitos MSRs usando combustível líquido podem parar automaticamente se sua temperatura se tornar muito alta, como eles são projetados para reduzir rapidamente a potência no caso de começarem a gerar muito calor. Esta característica torna o MSRs ideal para atender a demanda dinâmica de eletricidade, permitindo ajustes rápidos de saída.”Alguns MSRs também podem ser usados para queimar combustível nuclear irradiado (SNF) de reatores de energia atual, reduzindo a quantidade de resíduos radioativos que devem ser armazenados, acrescentou.

O conceito de RMS não é novo. O Oak Ridge National Laboratory (ORNL) nos Estados Unidos operou um experimental de 7,34 MW (th) MSR de 1965 a 1969, em um ensaio conhecido como o experimento do reator de sal fundido (MSRE). Isto demonstrou a viabilidade de reatores alimentados a líquido resfriados por sais fundidos e ajudou a identificar e posteriormente resolver questões como a necessidade de métodos de extração química líquido-líquido para o processamento de combustível sal fundido.embora o trabalho sobre MSRs tenha continuado em vários países ao longo das últimas décadas, as implantações comerciais têm permanecido fora do alcance. Isto deve-se a uma série de questões, incluindo desafios regulatórios, tais como a falta de normas de licenciamento MSR, bem como dificuldades na cadeia de abastecimento em componentes especializados.

Agora, vários projetos MSR estão se aproximando da prontidão de implantação em vários países, incluindo os EUA e Canadá, bem como MSRs baseados em tório na China. Estes últimos utilizam combustível que é uma mistura de tório e urânio, com o objetivo de reproduzir urânio cindível-233 do tório no núcleo do reator. Este urânio-233 transmutado é então queimado como combustível. Alguns MSRs podem ser alimentados com plutônio de tipo reator reciclado a partir de estoques SNF, que tem o potencial de reduzir grandemente a carga associada ao armazenamento SNF, alguns dos quais permanecem radioativos por milhares de anos.apoio da AIEA a AIEA apoia o desenvolvimento de RMS através de uma variedade de iniciativas de intercâmbio de conhecimentos, incluindo uma reunião virtual de consultoria realizada no mês passado, na qual participaram 21 peritos de 13 países. Eles trabalharam na elaboração de uma AIEA publicação sobre o estatuto da MSR tecnologia, incluindo R&D atividades e desafios de implantação, bem como uma taxonomia para classificar os principais tipos de MSRs. A publicação está prevista para 2021. Existem actualmente 10 projectos MSR na categoria “pequeno reactor modular” (SMR) incluídos numa publicação da AIEA que será publicada em setembro como complemento da base de dados do sistema avançado de informação sobre Reactores da AIEA (Advanced Reactors Information System-ARIS).

a próxima webinar sobre MSRs, parte da Série Webinar sobre avanços da tecnologia Nuclear para o século 21, contará com palestrantes de organizações na França e nos Estados Unidos envolvidos no desenvolvimento da tecnologia.”as atividades de desenvolvimento de RMS nos EUA incluem uma ampla gama de atividades cooperativas da indústria privada e do governo que vão desde ciência básica, desenvolvimento de tecnologia e definição de quadro regulamentar”, disse David Holcomb, distinto membro do pessoal técnico da ORNL, que participou da reunião de consultoria e vai falar no webinar. “Estas actividades incluem o desenvolvimento de ferramentas de modelização para o rastreio de radionuclídeos nas instalações de MSR e a medição das propriedades termofísicas e termoquímicas dos sais de combustível.”

A Comissão Reguladora Nuclear dos EUA está tentando desenvolver um processo de licenciamento eficaz para MSRs, e vários desenvolvedores do setor privado, baseados nos EUA, MSR indicaram sua intenção de implantar MSRs na próxima década, acrescentou.em França, estão em curso estudos para confirmar a viabilidade de um conceito de MSR de neutrões rápidos, com potencial implantação nos próximos 10 a 20 anos, disse Elsa Merle, professora do Instituto Francês de tecnologia de Grenoble e CNRS/IN2P3, que também participou na reunião de consultoria e falará na webinar.

“a utilização de uma mistura de combustível líquido/refrigerante em MSRs ajuda a suportar a estabilidade intrínseca do núcleo do reator, o que permite uma operação fácil a uma potência reduzida, garantindo que a segurança é mantida”, disse Merle. “Esses reatores podem apoiar o equilíbrio da rede elétrica, o que é essencial para apoiar a crescente quota de energias renováveis. Podem também ser utilizados para reduzir os resíduos produzidos por reactores actualmente em funcionamento.”

MSRs é um dos seis reator tecnologias selecionadas pela Geração IV Fórum (GIF), uma iniciativa que envolve 13 países focado na próxima geração de energia nuclear, tecnologias, por mais R&D. Em uma reunião anual em julho, a AIEA e GIF chamado de maiores esforços para apoiar a implantação de inovadores sistemas de reactores para enfrentar a mudança climática. os MSRs e outros reactores avançados e inovadores serão apresentados no fórum científico do próximo mês, que incidirá sobre a forma como as soluções baseadas na ciência da energia nuclear podem ajudar a impulsionar a transição para sistemas de energia limpa.

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