França entra na era dos mini-reactores nucleares: Stellaria e o Stellarium de 40 MW

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

A França aproxima-se da era dos mini-reactores nucleares

Durante décadas, a França foi quase sinónimo de centrais nucleares de grande escala, capazes de fornecer electricidade barata a casas e fábricas. Hoje, esse modelo enfrenta pressão: reactores envelhecidos, atrasos em novos projectos e a concorrência crescente das renováveis.

Como resposta, está a ganhar forma uma visão diferente, promovida por uma nova vaga de empresas: reactores modulares pequenos, ou SMR, orientados para locais industriais que continuam a queimar gás ou carvão apenas para produzir calor. Duas empresas francesas já deram o passo formal para construir este tipo de reactores em território francês.

A entidade francesa de supervisão nuclear já recebeu dois pedidos de autorização de criação para mini-reactores, sinalizando um ponto de viragem no sector.

A Jimmy, pioneira nos SMR focados no calor, entregou o seu pedido no início de 2024. Esta semana, a Stellaria, mais recente mas com um perfil técnico elevado, avançou com a sua própria candidatura, baseada num desenho radicalmente diferente assente em sais fundidos.

Stellaria: uma equipa reduzida com apoios de peso

A Stellaria nasceu em 2022 a partir do Comissariado de Energias Alternativas e Energia Atómica (CEA), uma das estruturas de investigação nuclear mais influentes da Europa. A empresa opera a partir do pólo de Paris-Saclay, uma zona tecnológica a sul da capital.

A equipa nuclear foi mantida propositadamente pequena: físicos nucleares, especialistas do ciclo do combustível e engenheiros que já tinham trabalhado em conceitos avançados de reactores que nunca passaram da fase de investigação. O acesso às plataformas experimentais do CEA dá-lhes uma vantagem pouco comum.

Essas infra-estruturas acumulam décadas de trabalho em reactores da chamada Geração IV, incluindo sistemas arrefecidos por sais fundidos em vez de água. Ideias que antes viviam em artigos de conferência e cadernos de laboratório alimentam agora directamente o primeiro produto da Stellaria.

Em vez de perseguir mais um reactor gigante do tipo EPR, a Stellaria quer uma máquina compacta, fabricada em série e focada no calor industrial.

A aposta é simples de enunciar e difícil de concretizar: comprimir física nuclear de ponta num objecto pequeno e suficientemente robusto para que uma unidade química, uma refinaria ou uma fábrica de vidro o aceite como mais um equipamento crítico.

Stellarium: um mini-reactor de sais fundidos concebido para produzir calor

Um núcleo líquido que rompe com o desenho nuclear tradicional

O projecto principal da Stellaria chama-se Stellarium. Trata-se de um reactor rápido de neutrões, pequeno, que usa sais fundidos como refrigerante e também como suporte do combustível, enquadrando-se na família de desenhos da Geração IV.

Este ponto diferencia-o de imediato do parque nuclear francês actual, baseado em reactores de água pressurizada. Numa central convencional, o combustível de urânio está em pastilhas sólidas dentro de varetas metálicas, e a água, a pressões muito elevadas, arrefece o núcleo e transporta calor para turbinas. Essa pressão acrescenta complexidade e risco.

No Stellarium, o combustível está dissolvido directamente num banho de sais fundidos. O mesmo fluido circula pelo núcleo e pelos permutadores de calor. Ou seja: o coração do reactor é literalmente líquido.

• A temperatura tende a distribuir-se de forma mais uniforme no núcleo, reduzindo pontos quentes.
• Sistemas de água a alta pressão e o risco de explosões de vapor saem da equação.
• Um cenário clássico de “fusão do núcleo” perde significado, já que o combustível já se encontra em forma líquida.

Os neutrões rápidos trazem ainda um benefício potencial: pelo menos em teoria, permitir um uso mais eficiente dos recursos nucleares e até consumir resíduos de longa duração de outros reactores. Essa promessa continua distante e tecnicamente exigente, mas ajuda a explicar por que motivo os reguladores acompanham este tipo de desenho com particular atenção.

Uma segurança assente na física, não apenas em sistemas de controlo

A Stellaria aposta fortemente no que designa por segurança intrínseca. Em vez de depender sobretudo de bombas, válvulas e electrónica complexa, o conceito recorre a efeitos físicos básicos que travam qualquer subida de temperatura.

À medida que o sal fundido aquece, a reacção nuclear abranda naturalmente devido a alterações na geometria e na densidade do combustível. Em situações extremas, alguns conceitos incluem uma “rolha” de congelamento: 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 em excesso, a própria física do sistema o empurra de volta para um estado mais calmo.

Os sais escolhidos não são inflamáveis e têm estabilidade química, o que elimina o risco de explosões de hidrogénio observado em alguns acidentes nucleares do passado. E, por não existir um circuito de água a alta pressão, também há muito menos energia mecânica armazenada no local.

Quarenta megawatts de calor: uma escala para fábricas reais, não para redes nacionais

O Stellarium está planeado para fornecer cerca de 40 megawatts de potência térmica. Perante um reactor de escala de rede com mais de 1,000 megawatts, parece pouco. Mas, comparado com uma caldeira industrial típica a gás ou a carvão, está exactamente na faixa certa.

Este nível de potência pode assegurar vapor de processo, calor a alta temperatura ou uma combinação dos dois, para instalações como:

• unidades químicas
• refinarias
• cimenteiras
• fábricas de vidro
• grandes unidades de processamento alimentar

O desenho procura uma produção contínua e estável, com uma implantação reduzida. A Stellaria pretende ainda que grande parte do sistema seja pré-montada em fábrica e, depois, enviada para o local para conclusão. Em teoria, isto pode encurtar prazos e tornar os custos mais previsíveis do que nos mega-projectos feitos à medida.

Um demonstrador apontado para cerca de 2030

O roteiro da Stellaria gira em torno de um passo determinante: construir um demonstrador à escala real por volta de 2030. Essa primeira unidade não serviria apenas para validar o conceito do ponto de vista técnico. Seria também um caso de teste em operação para o regulador nuclear francês e para as autoridades locais.

É pouco provável que clientes industriais assinem contratos de longo prazo sem ver pelo menos uma máquina real a funcionar. Para investidores, um reactor de demonstração operacional reduz o risco percebido e facilita o acesso a rondas de financiamento maiores.

Na energia nuclear, um protótipo a funcionar pesa muitas vezes mais do que mil apresentações aos olhos de reguladores e financiadores.

Ao submeter cedo o seu dossier regulamentar, a Stellaria quer também influenciar a construção de futuras normas europeias para SMR, incluindo regras sobre localização, planeamento de emergência e gestão de resíduos.

O salto regulatório: do discurso de empresa emergente a operador nuclear

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

O processo tem de demonstrar, com detalhe exaustivo, vários pontos: robustez das barreiras de contenção, comportamento do reactor em cenários de acidente, gestão do combustível no longo prazo e a forma como o local seria desmantelado décadas mais tarde.

Para uma empresa emergente, trata-se de uma mudança cultural profunda. A organização passa de ciclos rápidos de desenho e documentos para investidores para um enquadramento legal historicamente dominado por gigantes estatais e grandes empresas de electricidade.

A Jimmy, que submeteu antes da Stellaria, enfrenta o mesmo tipo de escrutínio. A presença de ambas mostra que o ecossistema nuclear francês já não se limita à EDF e aos grandes fornecedores de equipamento. Há agora actores mais pequenos na fila, à mesma porta regulatória.

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

Tanto a Jimmy como a Stellaria miram um segmento que recebeu bem menos atenção política do que a electricidade doméstica: o calor industrial. As fábricas continuam a queimar enormes volumes de combustíveis fósseis simplesmente para gerar gases quentes, vapor ou calor de processo.

Reduzir emissões no calor industrial pode ter um 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 integrar-se em zonas industriais existentes e substituir essas caldeiras fósseis. Se resultar, o país poderá cortar emissões sem ficar à espera de grandes reforços na rede eléctrica nacional.

Ainda assim, os obstáculos são relevantes. Qualquer “caldeira nuclear” será comparada com gás barato, sobretudo se os preços do carbono continuarem voláteis. Os modelos de manutenção terão de ser transparentes e financeiramente comportáveis. E as comunidades locais perguntarão por que razão uma instalação nuclear deve ficar ao lado da sua cidade, mesmo sendo muito menor do que uma central convencional.

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

Quem mais está a desenvolver pequenos reactores?

A França não está sozinha. Do Canadá à China, empresas e entidades estatais competem para transformar SMR em produtos comerciais. O Stellarium terá de medir forças não só com rivais franceses, mas também com um catálogo inteiro de desenhos internacionais.

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

O que distingue o Stellarium é a potência relativamente baixa e a prioridade clara no calor, mais do que na electricidade. Esse posicionamento pode ajudá-lo a encaixar em zonas industriais onde o acesso à rede já é suficiente, mas falta calor descarbonizado.

Riscos, benefícios e o que “sais fundidos” significa na prática

A expressão “reactor de sais fundidos” pode soar exótica. Na prática, refere-se a uma mistura de sais (frequentemente fluoretos) aquecida até liquefazer. O comportamento lembra o de um líquido denso e muito quente: transporta bem o calor, mantém-se estável a altas temperaturas e não entra facilmente em ebulição.

Quando carregados com combustível nuclear, estes sais tornam-se altamente radioactivos. Manuseamento cuidadoso, tubagens blindadas e estruturas de contenção robustas continuam a ser requisitos inegociáveis. Qualquer fuga criaria um desafio sério de descontaminação, mesmo que o fluido em si não expluda nem arda.

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

Um cenário plausível para a França, se o Stellarium e projectos semelhantes forem bem-sucedidos, poderia ser o seguinte: um conjunto de unidades químicas numa zona costeira partilha dois ou três mini-reactores através de uma rede dedicada de calor. Os reactores funcionam de forma estável durante anos, enquanto as fábricas ligam ou desligam processos específicos conforme a procura muda.

Esse tipo de infra-estrutura partilhada levantaria questões de governação. Quem é o proprietário dos reactores? Quem assume a responsabilidade nuclear? Como se repartem os custos entre utilizadores? Estes temas são tanto de direito e finanças como de engenharia, e vão determinar se os mini-reactores ficam como protótipos ou se se tornam uma ferramenta industrial real.