A indústria nuclear está correndo para lançar pequenos reatores avançados até o início da década de 2030, visando atender à crescente necessidade de eletricidade do abastado setor de tecnologia para alimentar a inteligência artificial.
O mundo tem confiado amplamente na mesma tecnologia de reatores de água pressurizada nos últimos 70 anos, mas essas usinas têm se mostrado incrivelmente caras para serem construídas nos EUA no século XXI.
A primeira nova usina nuclear concluída em décadas, os reatores 3 e 4 na Plant Vogtle na Geórgia, custaram infamemente cerca de US$ 18 bilhões a mais do que o esperado, sendo inaugurados sete anos depois do previsto. Cada um desses reatores pode gerar 1.114 megawatts de eletricidade, o suficiente para mais de 800.000 lares.
“Fazer essas novas construções com essa tecnologia antiga de alta pressão é simplesmente inacessível”, disse à CNBC Chris Levesque, CEO da TerraPower, uma empresa de reatores avançados cofundada e apoiada por Bill Gates.
Apesar do crescente interesse em reiniciar reatores fechados, como Palisades em Michigan e Three Mile Island na Pensilvânia, como uma solução mais rápida e barata a curto prazo, ainda há “muita hesitação sobre uma nova usina”, disse Levesque.
Os reatores avançados em desenvolvimento prometem ter pegadas menores e mais leves, o que pode torná-los mais baratos e rápidos de construir quando forem totalmente comercializados. Mas a indústria está lotada com mais de 90 tecnologias diferentes em vários estágios de desenvolvimento ao redor do mundo, segundo a Agência de Energia Nuclear.
Os setores de serviços públicos e tecnologia precisam reduzir o campo para cinco ou 10 empresas com a tecnologia certa, disse John Ketchum, CEO da NextEra Energy, a maior empresa de energia em capitalização de mercado nos EUA.
“Muitas delas estão subcapitalizadas”, disse Ketchum sobre as pequenas startups nucleares que projetam reatores avançados. “Então, temos que escolher aquelas que realmente queremos apoiar e fazer as apostas”, disse o CEO na conferência de energia CERAWeek em Houston no início deste mês.
Ketchum vê o primeiro reator avançado entrando em operação por volta de 2031 nos EUA, com mais unidades potencialmente a caminho por volta de 2035. As empresas de tecnologia servirão como um catalisador, com Levesque dizendo que elas são uma “força enorme” que pode impulsionar a indústria devido à sua imensa demanda por eletricidade, juntamente com seus bolsos fundos.
Alphabet, Amazon, Meta e Microsoft juntos valem sete vezes o valor de todo o setor de serviços públicos do S&P 500.
A seguir estão alguns dos principais participantes do mercado dos EUA que estão reativando a energia nuclear, todos os três são privados, mas com apoio financeiro significativo — geralmente de empresas de tecnologia — e clientes já alinhados.
TerraPower
A TerraPower é a primeira empresa de reatores avançados nos EUA a passar do projeto para a construção, iniciando a construção de sua primeira usina perto de um antigo local de carvão em Kemmerer, Wyoming, no verão de 2024. A empresa pretende começar a fornecer energia até o final de 2030 para a PacifiCorp de Warren Buffett.
O reator Natrium da TerraPower opera em temperatura atmosférica, um recurso que, segundo Levesque, reduzirá os custos de construção.
Os EUA atualmente dependem de reatores que operam a cerca de 300 graus Celsius (572 graus Fahrenheit) e são resfriados por água. O sistema opera sob alta pressão — a água ferve a 100 graus Celsius — para manter o líquido refrigerante, e as plantas precisam de componentes pesados e caros para conter a pressão, disse Levesque.
A TerraPower usa sódio, em vez de água, como refrigerante. O sódio líquido ferve a 900 graus Celsius, muito mais alto do que a temperatura operacional do reator Natrium de cerca de 500 graus Celsius. Isso significa que a planta não precisa ser pressurizada, disse Levesque.
Usar uma planta de baixa pressão e mais leve para evitar sistemas de alta pressão “reduz toneladas de aço, toneladas de concreto, horas de trabalho, números de sistemas”, disse Levesque. Ele estima que as plantas Natrium custarão cerca de metade do que uma planta nuclear tradicional para construir, com os preços caindo à medida que mais são construídas.
O reator Natrium tem uma capacidade de energia de 345 megawatts, o suficiente para mais de 250 mil lares. Uma usina conseguirá aumentar para 500 megawatts por várias horas, armazenando calor em uma bateria térmica feita de sal fundido, diz Levesque. A ideia é poder despachar energia sob demanda para a rede quando a energia solar e eólica renováveis acabarem porque o sol não está brilhando ou os ventos estão fracos.
A TerraPower tem o apoio financeiro de seu principal fundador, Bill Gates, do SK Group, um dos maiores fornecedores de energia da Coreia do Sul, e da ArcelorMittal, uma siderúrgica. Gates e o SK Group lideraram a rodada de financiamento de US$ 830 milhões da TerraPower em 2022. O projeto de Wyoming é apoiado por US$ 2 bilhões do Departamento de Energia, que a TerraPower diz que igualará dólar por dólar.
A TerraPower entrou com seu pedido de licença de construção na Comissão Reguladora Nuclear em 2024 e espera que o regulador emita uma licença em dezembro de 2026.
“Estamos tentando mostrar às pessoas que somos inevitáveis”, disse Levesque.
X-Energia
De todas as empresas de reatores avançados, a X-Energy é a primeira a ganhar um investimento direto de uma empresa de tecnologia, garantindo centenas de milhões de dólares da Amazon para construir seu reator Xe-100.
“O que esse setor precisa é de capital de risco para investir em usinas, porque as concessionárias de serviços públicos dos EUA não estão fazendo isso hoje”, disse o CEO da X-Energy, Clay Sell, à CNBC.
A rodada de financiamento mais recente da X-Energy levantou US$ 700 milhões, liderada pela Amazon e com capital adicional do fundador da Citadel, Ken Griffin, Ares Management, Segra Capital Management, Jane Street Capital e a Universidade de Michigan, entre outros.
“Uma das maiores corporações da América, uma empresa que é maior do que todo o setor de serviços públicos de propriedade de investidores nos EUA, estava se apresentando e dizendo querer facilitar o novo futuro nuclear nos Estados Unidos”, disse Sell sobre o investimento da Amazon.
O dinheiro será usado principalmente para concluir o projeto do reator para que ele esteja pronto para construção e para finalizar a primeira fase da unidade de combustível da X-Energy, disse Sell.
O Xe-100 é um reator de 80 megawatts, vendido em um pacote de quatro unidades para construir 320 megawatts no total, disse o CEO. As múltiplas unidades criam redundância e o tamanho pequeno permite que o maior componente, o vaso do reator, seja enviado de uma fábrica por estrada até o local da construção, disse Sell.
O reator usa gás hélio como refrigerante em vez de água. A X-Energy tem seu próprio combustível patenteado feito de seixos de grafite que contêm grãos de urânio envoltos em cerâmica. Sell disse que o grafite não pode derreter, o que torna a usina “intrinsecamente segura”.
O investimento da Amazon financiará quatro reatores Xe-100 no estado de Washington que serão construídos, de propriedade e operados pela Energy Northwest, uma concessionária, com usinas entrando em operação no início da década de 2030. A intenção é aumentar para uma dúzia de Xe-100s em Washington, disse Sell.
A X-Energy também está trabalhando com a Dow Inc.para implantar quatro reatores na unidade de fabricação da empresa química em Seadrift, Texas. O Departamento de Energia concedeu à X-Energy até US$ 1,2 bilhão para desenvolver e implantar sua tecnologia.
A X-Energy pretende se tornar a primeira empresa a comissionar um reator avançado operacional nos EUA, disse Sell.
Kairos Power
A Kairos Power assinou um contrato com a unidade Google da Alphabet no ano passado para implantar múltiplos reatores avançados, visando fornecer à empresa do YouTube 500 megawatts de energia. O primeiro reator deve entrar em operação em 2030, com implantações adicionais até 2035.
Os termos financeiros do acordo não foram divulgados, mas o contrato com o Google é “imensamente importante”, permitindo que a Kairos “planeje a infraestrutura não apenas para um projeto, mas para uma série de projetos”, disse o CEO Mike Laufer à CNBC.
“Isso nos permite dimensionar nossa infraestrutura, produção — nossas capacidades de fabricação”, disse Laufer.
O reator Kairos de 75 megawatts será implantado em pares para fornecer 150 megawatts de potência total. Semelhante ao TerraPower, o reator Kairos opera em pressão próxima à atmosférica usando sal de flúor fundido em vez de água como refrigerante. Como a X-Energy, a Kairos usa combustível que envolve grãos de urânio em seixos de cerâmica e grafite que não podem derreter em reatores de alta temperatura, segundo a empresa.
A Kairos está construindo um reator de demonstração de baixa potência em Oak Ridge, Tennessee, para demonstrar sua capacidade de “fornecer calor nuclear limpo, seguro e acessível”. Oak Ridge, local de um laboratório nacional a cerca de 40 quilômetros a oeste de Knoxville, foi onde o urânio foi enriquecido como parte do Projeto Manhattan para construir as primeiras bombas atômicas.
Hoje, haverá uma “redução natural” no número de empresas de reatores avançados, disse o CEO da Kairos, Laufer. “Isso será determinado por quem realmente estiver em posição de executar projetos”, disse ele.
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Este conteúdo foi fornecido pela CNBC Internacional e a responsabilidade exclusiva pela tradução para o português é do Times Brasil.
