França já recebeu dois pedidos de autorização para mini reatores nucleares; o mais recente apresenta argumentos sólidos.

A ambição destas equipas não passa por erguer mais um mega-reator para alimentar a rede eléctrica nacional, mas sim por criar uma unidade compacta pensada, acima de tudo, como uma caldeira industrial limpa. E esse projecto já chegou à secretária do regulador francês de segurança nuclear.

França aproxima-se da era dos mini reatores nucleares

Durante décadas, a França foi praticamente sinónimo de centrais nucleares de grande escala, responsáveis por fornecer electricidade barata a casas e indústrias. Esse modelo, porém, está hoje sob pressão: reactores a envelhecer, derrapagens de calendário em novos projectos e concorrência cada vez mais forte das energias renováveis.

Como resposta, está a ganhar forma uma visão diferente, impulsionada por uma nova vaga de empresas: reatores modulares pequenos (SMR), concebidos para instalações industriais que actualmente queimam gás ou carvão apenas para produzir calor. Duas start-ups francesas avançaram entretanto com pedidos formais para construir este tipo de reactores em território francês.

"A autoridade francesa de supervisão nuclear já recebeu dois pedidos de autorização de criação para mini-reatores, sinalizando um ponto de viragem para o sector."

A Jimmy, pioneira em SMR orientados para produção de calor, apresentou o seu pedido no início de 2024. Esta semana foi a vez da Stellaria, uma empresa mais recente mas com forte densidade técnica, submeter a sua candidatura com um conceito muito diferente, assente em sais fundidos.

Stellaria: equipa reduzida, apoios de peso

A Stellaria nasceu em 2022 a partir do Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), um dos organismos de investigação nuclear mais influentes da Europa. A start-up está instalada no pólo de Paris-Saclay, um ecossistema tecnológico a sul da capital.

A empresa optou por uma equipa nuclearmente “minimalista”: físicos nucleares, especialistas em ciclo do combustível e engenheiros que trabalharam em conceitos avançados de reactores que nunca ultrapassaram o estágio de investigação. O acesso às plataformas experimentais do CEA dá-lhes uma vantagem pouco comum.

Nessas infra-estruturas acumulam-se décadas de trabalho em reactores de chamada Geração IV, incluindo sistemas arrefecidos por sal fundido em vez de água. O que antes existia sobretudo em artigos técnicos e cadernos de laboratório está agora a ser canalizado directamente para o primeiro produto da Stellaria.

"Em vez de perseguir mais um reactor gigante do tipo EPR, a Stellaria quer uma máquina compacta, construída em fábrica e centrada no calor industrial."

A aposta é tão clara quanto exigente: condensar física nuclear de ponta num equipamento pequeno e robusto ao ponto de uma unidade química, uma refinaria ou uma fábrica de vidro o aceitar como mais um componente crítico do seu parque industrial.

Stellarium (Stellaria): mini-reator de sais fundidos concebido para calor industrial

Um núcleo líquido que rompe com a arquitectura nuclear convencional

O projecto principal da Stellaria chama-se Stellarium. Trata-se de um pequeno reactor de neutrões rápidos que utiliza sais fundidos simultaneamente como refrigerante e como meio de transporte do combustível, inserindo-se assim na família de designs de Geração IV.

Isso distingue-o de imediato do parque nuclear francês actual, dominado por reactores de água pressurizada. Numa central convencional, o combustível de urânio está em pastilhas sólidas dentro de varetas metálicas, e a água, sob pressão muito elevada, arrefece o núcleo e leva o calor até às turbinas. Essa pressão acrescenta complexidade e risco.

No Stellarium, o combustível fica dissolvido num banho de sais fundidos. O mesmo fluido circula pelo núcleo e pelos permutadores de calor. Em termos literais, o “coração” do reactor é líquido.

• A temperatura tende a distribuir-se de forma mais homogénea no núcleo, reduzindo pontos quentes.
• Sistemas de água a alta pressão e o risco de explosões de vapor deixam de ser um factor.
• O cenário clássico de “fusão do núcleo” perde significado, porque o combustível já se encontra no estado líquido.

Os neutrões rápidos podem trazer outra vantagem potencial: a capacidade - pelo menos em teoria - de aproveitar melhor os recursos nucleares e até consumir resíduos de vida longa de outros reactores. Essa promessa continua tecnicamente exigente e distante, mas ajuda a perceber porque é que os reguladores acompanham estes conceitos com particular atenção.

Segurança do Stellarium assente na física, não apenas em sistemas de controlo

A Stellaria coloca grande ênfase no que designa por segurança intrínseca. Em vez de depender sobretudo de bombas, válvulas e electrónica complexa, o desenho procura apoiar-se em efeitos físicos elementares que contrariem um aumento de temperatura.

À medida que o sal fundido aquece, a reacção nuclear tende a abrandar naturalmente, devido a alterações na geometria e na densidade do combustível. Em cenários extremos, alguns conceitos incluem um tampão de congelação (freeze plug): uma secção solidificada de sal que derrete se houver sobreaquecimento, permitindo que o combustível escoe por gravidade para tanques subcríticos.

"A empresa defende que, se o reactor começar a aquecer demasiado, a própria física do sistema o empurra de volta para um estado mais estável."

Os sais seleccionados não são inflamáveis e apresentam estabilidade química, eliminando o risco de explosões de hidrogénio observado em certos acidentes nucleares do passado. E, como não existe um circuito de água a alta pressão, há muito menos energia mecânica armazenada no local.

Quarenta megawatts de calor: dimensão para fábricas reais, não para a rede nacional

O Stellarium está pensado para fornecer cerca de 40 megawatts de potência térmica. Comparado com um reactor para a rede acima de 1,000 megawatts, parece modesto. Comparado com uma caldeira industrial típica a gás ou carvão, encaixa precisamente na faixa de potência mais útil.

Este patamar permite fornecer vapor de processo, calor de alta temperatura ou uma combinação dos dois a instalações como:

• unidades químicas
• refinarias
• cimenteiras
• fábricas de vidro
• grandes instalações de transformação alimentar

O desenho procura uma produção contínua e estável, com implantação reduzida. A Stellaria pretende ainda que grande parte do sistema do reactor seja pré-montada em fábrica, enviada para o local e concluída no terreno. Isso poderá encurtar prazos e tornar custos mais previsíveis quando comparados com mega-projectos feitos à medida.

Um demonstrador apontado para cerca de 2030

O plano de desenvolvimento da Stellaria gira em torno de um objectivo decisivo: construir um demonstrador à escala real por volta de 2030. Essa primeira unidade não serviria apenas para validar o desempenho técnico; funcionaria também como caso de teste em operação real para o regulador nuclear francês e para as autoridades locais.

É pouco provável que clientes industriais assinem contratos de longo prazo sem verem pelo menos uma máquina a funcionar. Para investidores, um reactor demonstrador em operação reduz a percepção de risco e pode desbloquear rondas de financiamento mais ambiciosas.

"Na energia nuclear, um protótipo a funcionar pesa frequentemente mais do que mil apresentações em slides aos olhos de reguladores e financiadores."

Ao entregar o dossier regulatório cedo, a Stellaria pretende também ganhar espaço para influenciar futuras normas europeias para SMR, incluindo regras de localização, planeamento de emergência e gestão de resíduos.

O salto regulatório: de pitch de start-up a operador nuclear

A 22 de janeiro, a Stellaria apresentou a sua “demande d’autorisation de création” (pedido de autorização de criação) à Autorité de sûreté nucléaire (ASN). Em qualquer projecto de reactor, este é o portal de entrada para a indústria nuclear francesa, altamente controlada.

O processo tem de demonstrar, com detalhe minucioso, vários pontos: robustez das barreiras de contenção, comportamento do reactor em cenários de acidente, gestão do combustível a longo prazo e plano de desmantelamento do local décadas mais tarde.

Para uma start-up, este passo representa uma mudança cultural profunda. A empresa passa de iterações rápidas de desenho e apresentações a investidores para um enquadramento legal e técnico historicamente dominado por gigantes públicos e grandes utilities.

A Jimmy, que avançou antes da Stellaria, enfrenta escrutínio equivalente. A presença das duas mostra que o ecossistema nuclear francês já não se resume à EDF e a grandes fornecedores de equipamento: actores mais pequenos estão agora alinhados na mesma fila regulatória.

Uma corrida francesa centrada no calor industrial, e não apenas na electricidade

Tanto a Jimmy como a Stellaria estão a mirar um segmento com muito menos visibilidade política do que a electricidade doméstica: o calor industrial. As fábricas continuam a consumir enormes quantidades de combustíveis fósseis simplesmente para gerar gases quentes, vapor ou calor de processo.

"Reduzir emissões no calor industrial pode ter impacto mais rápido do que acrescentar mais uma fonte de electricidade de baixo carbono."

A aposta do ecossistema francês de SMR é que unidades nucleares compactas conseguem instalar-se em zonas industriais existentes e substituir caldeiras fósseis. Se resultar, a França poderá cortar emissões sem ficar dependente de grandes reforços imediatos na rede eléctrica nacional.

Ainda assim, os obstáculos são relevantes. Os operadores irão comparar qualquer “caldeira nuclear” com o gás barato, sobretudo se o preço do carbono continuar volátil. Os modelos de manutenção terão de ser transparentes e economicamente suportáveis. E as comunidades locais perguntarão por que razão deve existir uma instalação nuclear ao lado da sua cidade, mesmo que seja muito menor do que uma central convencional.

Concorrência global: França entra num mercado de SMR já muito disputado

Quem mais está a construir pequenos reactores?

A França não está sozinha. Do Canadá à China, empresas e entidades estatais aceleram para transformar SMR em produtos comerciais. O Stellarium competirá não apenas com soluções francesas, mas com um leque internacional de propostas.

Projecto	País	Tecnologia	Potência térmica aprox.	Foco principal
Stellarium (Stellaria)	França	Sal fundido, neutrões rápidos	≈ 40 MW	Calor industrial
IMSR (Terrestrial Energy)	Canadá / EUA	Sal fundido, combustível líquido	≈ 400 MW	Electricidade + calor
KP-FHR (Kairos Power)	EUA	Sal fundido, combustível sólido	≈ 320 MW	Electricidade, hidrogénio
Xe-100 (X-energy)	EUA	Gás a alta temperatura	≈ 200 MW	Electricidade + calor a alta temperatura
SSR-W (Moltex)	Reino Unido / Canadá	Sal fundido, rápido	≈ 300 MW	Electricidade
Aurora (Oklo)	EUA	Reactor rápido, refrigerante metálico	< 50 MWe	Electricidade fora da rede
HTGR (CNNC)	China	Gás a alta temperatura	> 200 MW	Electricidade + indústria
Linglong One	China	SMR de água pressurizada	≈ 385 MW	Electricidade + calor

O que diferencia o Stellarium é a potência relativamente baixa e a prioridade clara no calor como produto principal, em vez da electricidade. Esse posicionamento pode facilitar a integração em zonas industriais onde o acesso à rede já é suficiente, mas falta calor descarbonizado.

Riscos, vantagens e o que significa, na prática, “sal fundido”

A expressão “reactor de sal fundido” pode soar exótica. Na prática, trata-se de uma mistura de sais (frequentemente fluoretos) aquecida até ficar líquida. O comportamento lembra um líquido espesso e muito quente: transporta bem o calor, mantém-se estável a temperaturas elevadas e não entra facilmente em ebulição.

Quando carregados com combustível nuclear, estes sais tornam-se altamente radioactivos. Manuseamento rigoroso, tubagem com blindagem e estruturas de contenção robustas continuam a ser absolutamente indispensáveis. Qualquer fuga criaria um problema sério de descontaminação, mesmo que o fluido não expluda nem arda.

Do lado das vantagens, operar a temperaturas mais altas do que os reactores arrefecidos a água permite transferir calor de forma mais eficiente para processos industriais. Isso torna estes reactores atractivos para produção de hidrogénio por electrólise a alta temperatura, fabrico de combustíveis sintéticos ou até aquecimento urbano em regiões mais frias.

Um cenário plausível para a França, caso o Stellarium e projectos semelhantes avancem, poderia ser o seguinte: um conjunto de unidades químicas numa zona costeira partilha dois ou três mini-reatores através de uma rede dedicada de calor. Os reactores operam de forma constante durante anos, enquanto as fábricas ligam ou desligam processos específicos à medida que a procura varia.

Esse tipo de infra-estrutura partilhada levanta questões de governação. Quem detém os reactores? Quem assume a responsabilidade civil nuclear? Como se distribuem os custos entre utilizadores? Estas decisões são tanto de direito e finanças como de engenharia, e vão determinar se os mini-reatores ficam pelo estatuto de protótipo ou se se transformam numa ferramenta industrial real.