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

Their ambition is not to build another mega-reactor to feed the national grid, but a compact machine designed first and foremost as a clean industrial boiler. And that project now sits on the desk of France’s nuclear safety regulator.

A França entra na era dos mini reatores nucleares

A França há muito que é sinónimo de centrais nucleares de grande escala que fornecem eletricidade barata a casas e fábricas. Esse modelo está agora sob pressão devido ao envelhecimento dos reatores, aos atrasos nos projetos e à concorrência das energias renováveis.

Em resposta, uma nova geração de empresas está a promover uma visão diferente: pequenos reatores modulares, ou SMR (Small Modular Reactors), ajustados a instalações industriais que atualmente queimam gás ou carvão apenas para produzir calor. Duas start-ups francesas pediram agora formalmente autorização para construir estes reatores em território francês.

O regulador nuclear francês já recebeu dois pedidos de licença de criação para mini-reatores, sinalizando um ponto de viragem para o setor.

A Jimmy, uma pioneira em SMR orientados para calor, apresentou o seu pedido no início de 2024. Esta semana, a Stellaria, um interveniente mais jovem mas altamente técnico, avançou com a sua própria candidatura para um desenho radicalmente diferente baseado em sais fundidos.

Stellaria: uma equipa pequena com apoio de peso

A Stellaria foi fundada em 2022 a partir da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atómica (CEA), um dos organismos de investigação nuclear mais poderosos da Europa. A start-up opera a partir do polo Paris-Saclay, um centro tecnológico a sul da capital.

A sua equipa nuclear é deliberadamente pequena: físicos nucleares, especialistas no ciclo do combustível e engenheiros que anteriormente trabalharam em conceitos de reatores avançados que nunca passaram da fase de investigação. O acesso às plataformas experimentais do CEA dá-lhes uma vantagem rara.

Essas instalações acolhem décadas de trabalho em chamados reatores de Geração IV, incluindo sistemas arrefecidos por sal fundido em vez de água. Ideias que antes viviam em artigos de conferências e cadernos de laboratório alimentam agora diretamente o primeiro produto da Stellaria.

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

A aposta é simples, mas exigente: comprimir física nuclear de ponta num objeto pequeno e robusto o suficiente para que uma unidade química, uma refinaria ou uma vidreira o aceite como apenas mais um equipamento crítico.

Stellarium: um mini-reator de sais fundidos feito para calor

Um núcleo líquido que rompe com o desenho nuclear tradicional

O projeto principal da Stellaria chama-se Stellarium. É um pequeno reator de neutrões rápidos que utiliza sais fundidos como refrigerante e como transportador de combustível, inserindo-se na família de desenhos de Geração IV.

Isso já o distingue do parque atual francês de reatores de água pressurizada. Numa central convencional, o combustível de urânio está sob a forma de pastilhas sólidas dentro de varetas metálicas, e a água sob pressão muito elevada arrefece o núcleo e transfere calor para as turbinas. A pressão traz complexidade e risco.

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

• A temperatura distribui-se de forma mais uniforme no núcleo, reduzindo pontos quentes.
• Sistemas de água a alta pressão e explosões de vapor são retirados da equação.
• Um cenário tradicional de “fusão do núcleo” perde significado, uma vez que o combustível já está em forma líquida.

Os neutrões rápidos trazem outro benefício potencial: a capacidade, pelo menos em teoria, de usar os recursos nucleares de forma mais eficiente e até consumir resíduos de longa duração de outros reatores. Essa promessa permanece técnica e distante, mas ajuda a explicar porque os reguladores acompanham estes desenhos de perto.

Segurança baseada na física, não apenas em sistemas de controlo

A Stellaria aposta fortemente no que chama segurança intrínseca. Em vez de depender sobretudo de bombas, válvulas e eletrónica complexa, o desenho apoia-se em efeitos físicos básicos que contrariam qualquer aumento de temperatura.

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

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

Os sais escolhidos são não inflamáveis e quimicamente estáveis, eliminando o risco de explosões de hidrogénio visto em alguns acidentes nucleares do passado. Como não existe um circuito de água a alta pressão, há também muito menos energia mecânica armazenada no local.

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

O Stellarium está planeado para fornecer cerca de 40 megawatts de potência térmica. Face a um reator à escala da rede com mais de 1.000 megawatts, parece modesto. Face a uma caldeira industrial típica a gás ou carvão, está exatamente no ponto ideal.

Este nível de potência pode fornecer vapor de processo, calor a alta temperatura ou uma combinação de ambos para instalações como:

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

O desenho pretende uma produção contínua e estável com uma pegada reduzida. A Stellaria quer também que grande parte do sistema do reator seja pré-montada em fábrica e depois enviada para o local para conclusão. Isso poderá reduzir prazos de construção e tornar os custos mais previsíveis em comparação com mega-projetos feitos à medida.

Um demonstrador apontado para cerca de 2030

O roteiro da Stellaria centra-se num passo crucial: construir um demonstrador à escala real por volta de 2030. Essa primeira unidade não serviria apenas para provar que o desenho funciona tecnicamente. Serviria como caso de teste real 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 operar. Para investidores, um reator de demonstração funcional reduziria o risco percecionado e ajudaria a desbloquear rondas de financiamento maiores.

Em nuclear, um protótipo a funcionar vale muitas vezes mais do que mil apresentações em slides aos olhos de reguladores e financiadores.

Ao submeter cedo o seu dossiê regulatório, a Stellaria quer também ter voz na definição de futuras normas europeias para SMR, incluindo regras sobre 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 submeteu a sua “demande d’autorisation de création” (pedido de autorização de criação) à Autorité de sûreté nucléaire (ASN). Para qualquer reator, esta é a porta de entrada para a indústria nuclear fortemente controlada em França.

O processo tem de demonstrar várias coisas com detalhe exaustivo: a robustez das barreiras de contenção, o comportamento do reator em cenários de acidente, a gestão de combustível a longo prazo e como o local seria desmantelado décadas mais tarde.

Para uma start-up, este passo é uma enorme mudança cultural. A empresa passa de ciclos ágeis de desenho e apresentações para investidores para um enquadramento jurídico historicamente dominado por gigantes públicos e grandes utilities.

A Jimmy, que submeteu antes da Stellaria, enfrenta o mesmo escrutínio. A sua presença mostra que o ecossistema nuclear francês já não é apenas EDF e grandes fornecedores de equipamento. Pequenos intervenientes estão agora a fazer fila à mesma porta regulatória.

Uma corrida francesa centrada no calor industrial, não apenas na eletricidade

Tanto a Jimmy como a Stellaria visam um segmento que recebeu muito menos atenção política do que a eletricidade doméstica: o calor industrial. As fábricas continuam a queimar enormes quantidades de combustíveis fósseis simplesmente para produzir gases quentes, vapor ou calor de processo.

Reduzir as emissões do calor industrial pode ter impacto mais rápido do que acrescentar mais uma fonte de eletricidade de baixo carbono.

O ecossistema francês de SMR em crescimento aposta que unidades nucleares compactas podem encaixar em zonas industriais existentes e substituir essas caldeiras fósseis. Se resultar, o país poderá reduzir emissões sem esperar por grandes melhorias nas redes nacionais.

Ainda assim, os desafios não são triviais. Os operadores compararão qualquer caldeira nuclear com gás barato, sobretudo se os preços do carbono permanecerem voláteis. Os modelos de manutenção têm de ser claros e acessíveis. As comunidades locais perguntarão porque deve existir uma instalação nuclear ao lado da sua cidade, mesmo que seja muito menor do que uma central convencional.

Concorrência global: a França entra num campo SMR lotado

Quem mais está a construir pequenos reatores?

A França está longe de estar sozinha. Do Canadá à China, empresas e organismos estatais correm para transformar SMR em produtos comerciais. O Stellarium competirá não só com rivais franceses, mas com um catálogo inteiro de desenhos no estrangeiro.

Projeto	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	Eletricidade + calor
KP-FHR (Kairos Power)	EUA	Sal fundido, combustível sólido	≈ 320 MW	Eletricidade, hidrogénio
Xe-100 (X-energy)	EUA	Gás de alta temperatura	≈ 200 MW	Eletricidade + calor a alta temperatura
SSR-W (Moltex)	Reino Unido / Canadá	Sal fundido, rápido	≈ 300 MW	Eletricidade
Aurora (Oklo)	EUA	Reator rápido, refrigerante metálico	< 50 MWe	Eletricidade fora da rede
HTGR (CNNC)	China	Gás de alta temperatura	> 200 MW	Eletricidade + indústria
Linglong One	China	SMR de água pressurizada	≈ 385 MW	Eletricidade + calor

O que distingue o Stellarium é a potência relativamente baixa e o foco nítido no calor como produto principal, e não na eletricidade. Esse nicho pode ajudá-lo a integrar-se em zonas industriais onde o acesso à rede já é suficiente, mas falta calor descarbonizado.

Riscos, benefícios e o que “sal fundido” significa realmente

A expressão “reator de sais fundidos” pode soar exótica. Na prática, refere-se a uma mistura de sais (muitas vezes fluoretos) aquecidos até liquefazerem. Comportam-se um pouco como um metal líquido espesso e quente: transportam bem o calor, mantêm-se estáveis a altas temperaturas e não fervem facilmente.

Estes sais tornam-se altamente radioativos quando carregados com combustível nuclear. Manuseamento cuidadoso, tubagens blindadas e estruturas de contenção robustas continuam a ser inegociáveis. Qualquer fuga criaria um sério desafio de limpeza, mesmo que o fluido em si não exploda nem arda.

Do lado dos benefícios, operar a temperaturas mais elevadas do que os reatores arrefecidos a água permite uma transferência de calor mais eficiente para processos industriais. Isso torna estes reatores atrativos para produção de hidrogénio por eletrólise a alta temperatura, fabrico de combustíveis sintéticos ou mesmo aquecimento urbano em regiões mais frias.

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

Esse tipo de infraestrutura partilhada levantaria questões de governação. Quem é dono dos reatores? Quem assume a responsabilidade nuclear? Como são repartidos os custos entre utilizadores? Estas questões estão tanto no direito e nas finanças como na engenharia, e irão determinar se os mini-reatores ficam como protótipos ou se se tornam numa verdadeira ferramenta industrial.