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Como a Bechtel planeja construir a usina nuclear de próxima geração de Bill Gates em Wyoming
08 julho 2024
A TerraPower de Bill Gates se tornou a primeira empresa de energia dos EUA a inaugurar o que poderia ser uma nova geração de reatores nucleares menores e mais eficientes. Mas será que os pequenos reatores modulares (SMRs) podem realmente ser comercialmente viáveis? Lucy Barnard fala com o homem responsável por construí-lo para descobrir.
Em termos de cerimônias de inauguração, o início das obras de construção da empresa de energia de Bill Gates, TerraPower, na Unidade Um de Kemmerer, o projeto de reator nuclear de próxima geração no Wyoming, não poderia ter sido mais importante.
Em pé na frente de uma carregadeira de rodas John Deere exibindo a bandeira de Wyoming, Gates discursou para uma multidão de dignitários, autoridades do governo federal e estadual e mídia. “� uma espécie de sonho e aqui estamos tornando isso realidade�, disse ele. “Este é um grande passo em direção à energia segura, abundante e com zero carbono.�

O projeto de Gates, conhecido como Projeto de Demonstração Natrium, tem objetivos ambiciosos: concluir a primeira de uma nova geração de pequenas usinas nucleares (SMRs) nos EUA, que, segundo especialistas, podem ser construídas de forma mais barata, fácil e segura do que as instalações nucleares tradicionais e normalmente têm uma capacidade de energia de 300 MW ou menos � o que representa cerca de um terço das instalações nucleares tradicionais.
E a TerraPower é apenas uma das dezenas de empresas que competem para desenvolver SMRs que, segundo os proponentes, podem ser a melhor maneira de resolver a crise climática, produzindo energia abundante e livre de carbono em edifícios do tamanho de alguns campos de futebol, que poderiam ser acoplados a qualquer lugar, de cidades a data centers, usando tecnologia estabelecida que tem sido empregada há décadas em submarinos e quebra-gelos.
No entanto, apesar da frota bastante visível de equipamentos de movimentação de terra revirando a sujeira das altas planícies desérticas nos arredores da pequena cidade de Kemmerer, as obras de construção no local enfrentam obstáculos assustadores:
O projeto ainda não recebeu aprovação da Comissão Reguladora Nuclear dos EUA; ele não pode usar urânio enriquecido da Rússia como combustível, como planejado originalmente; e a perspectiva de estouros de custos e atrasos que têm afetado a maioria dos outros projetos nucleares ocidentais continua a pairar no ar.
Certamente a economia dos SMRs ainda precisa encontrar o mundo real da construção. Até agora, fora de nações controladas pelo estado, como Rússia e China, nenhuma empresa encontrou uma maneira comercialmente viável de construir um SMR.
Em novembro de 2023, a rival da TerraPower, NuScale, que era a única empresa a ter aprovação para construir um SMR nos EUA, cancelou os planos de construir seu primeiro projeto em Idaho depois que os custos projetados dispararam de US$ 3,6 bilhões para 720 megawatts em 2020 para US$ 9,3 bilhões para 462 megawatts três anos depois.
Ahmet Tokpinar, vice-presidente principal e gerente geral de energia nuclear da gigante de engenharia norte-americana Bechtel, o homem encarregado de alcançar esse feito e manter o trabalho de construção no local de alto nível nos trilhos.
Falando exclusivamente ao Construction Briefing , ele diz que, do ponto de vista da construção, o projeto TerraPower está melhor posicionado do que muitos rivais dos EUA para construir o primeiro SMR comercial do país devido ao seu design de reator.

“Este reator em particular usa sódio em sua forma líquida como o refrigerante que captura o calor da reação nuclear�, diz Tokpinar. “Como o sódio tem uma temperatura de ebulição muito alta, a usina opera à pressão atmosférica. Esta é uma grande mudança na maneira como as usinas nucleares são projetadas e na maneira como podem ser construídas. Isso significa que você não precisa de tubos pesados e de paredes grossas, necessários para evitar a ruptura de água pressurizada. Você não precisa de uma estrutura de contenção com paredes de concreto grossas. Você tem menos concreto, menos aço, menos tubulação pesada. E no espaço de construção, isso significa um cronograma mais curto. Leva menos tempo para construir e custa menos do que um reator nuclear convencional.�
Como tal, ele argumenta, grande parte do próprio reator pode ser construída fora do local, em fábricas, com as peças acabadas sendo transportadas por estrada para montagem � reduzindo significativamente o risco de construção.
Outro fator importante a favor da TerraPower é que seu fundador, Bill Gates, tem muito dinheiro e o projeto não depende de captação de recursos em mercados públicos.
A TerraPower levantou quase US$ 1 bilhão em financiamento privado e garantiu promessas do governo dos EUA de fornecer até US$ 2 bilhões para obras de construção na planta Natrium.
E, além de ser apoiada por Gates, atualmente o nono homem mais rico do mundo, a PacifiCorp, a empresa de serviços públicos de propriedade da Berkshire Hathaway, a empresa de investimentos pertencente a Warren Buffet, o décimo homem mais rico do mundo, prometeu usar o Reator Natrium para pelo menos algumas de suas necessidades energéticas.
De acordo com Tokpinar, a Bechtel tem trabalhado com a TerraPower como parceira de engenharia, aquisição e construção desde o início do projeto com o objetivo de mudar a maneira como os projetos nucleares ao redor do mundo são construídos, a fim de torná-los mais rápidos, baratos e seguros.
“Às vezes, o que acontece quando um grande projeto nuclear é planejado é que a empresa de tecnologia vai em frente e o projeta � e então você se mobiliza no local e descobre que o projeto não é construível�, diz ele.
Tokpinar sabe disso muito bem. Ele vem fresco de assumir como o quarto contratante a se envolver na construção das unidades 3 e 4 na Alvin W. Vogtle Electric Generating Plant perto de Waynesboro na Geórgia, uma tradicional usina nuclear AP1000 que foi relatada como estando pelo menos sete anos atrasada e cujos custos foram relatados como tendo dobrado para mais de US$ 34 bilhões.
Lições de Vogtle
“A planta Vogtle 3 e 4 tem uma riqueza de lições aprendidas para a indústria�, diz Tokpinar. “No projeto Natrium, estamos envolvidos no design da planta desde o primeiro dia. Nosso pessoal de construção, que tem muita experiência na planta Vogtle e outras plantas, está sentado com engenheiros de design revisando o design para garantir que ele possa ser construído com facilidade e que não haverá problemas de construção no local quando nos mobilizarmos. Isso pode realmente fazer a diferença.�
Além de se envolver no processo de design desde o início, Tokpinar também diz que as equipes de construção que trabalham no Natrium estão tentando contornar problemas complexos de licenciamento nuclear separando o design do reator em duas partes separadas � a parte onde a reação nuclear acontece e a parte onde as turbinas a vapor geram energia. Isso significa que o trabalho de construção na parte não nuclear da usina pode continuar independentemente da burocracia do licenciamento nuclear.

“O design do Natrium permitiria separar os locais em dois segmentos�, diz Tokpinar. “Há uma ilha nuclear onde o calor é gerado, e esse calor é transportado por tubos de sal fundido para a ilha de energia, onde você pode armazenar essa energia em um tanque de armazenamento e então ela é convertida em turbinas a vapor convencionais para gerar energia. Essa ilha de energia pode ser construída como uma usina convencional de gás de ciclo combinado, então a facilidade com que você constrói a parte secundária é significativamente diferente das usinas nucleares convencionais.�
E, Tokpinar diz que a Bechtel também planeja acelerar a construção e manter o controle dos custos, implementando os tipos de plataformas de entrega digital que ela já usa em outros grandes projetos de construção, mas que até agora não conseguiu implementar em canteiros de obras nucleares. Para esse fim, a empresa está atualmente qualificando sua plataforma de entrega digital sob seu programa de garantia de qualidade nuclear e está comprometida em construir o projeto Natrium totalmente digitalmente, sem nenhum papel.
“Se você for a um canteiro de obras nucleares e olhar a quantidade de papelada, ficará sobrecarregado�, ele diz. “As inspeções de qualidade da construção são de suma importância � devido aos aspectos relacionados à segurança da construção nuclear. Mas a papelada em si atrasa todo mundo porque você está perseguindo papel, volumes e volumes de papel. Colocar todas essas informações em uma plataforma digital para que nossos engenheiros de campo controlem e gerenciem fluxos de trabalho � incluindo assinar documentos com os tablets � simplifica tudo. É uma mudança de paradigma. Isso significa que os trabalhadores artesanais não precisam passar por milhares de documentos, dando mais tempo para ferramentas e aumentando a produtividade. Isso reduzirá a necessidade de muitas posições cujos trabalhos eram facilitar toda essa papelada.�
Tokpinar estima que, no meio da construção, cerca de 10.000 pessoas estavam empregadas trabalhando na planta Vogtle de escala de duas unidades de gigawatt, incluindo cerca de 7.000 profissionais artesanais. Em comparação, o projeto Natrium de escala de unidade única de megawatt muito menor deve atingir o pico em cerca de 1.600 trabalhadores no local.
No entanto, Tokpinar diz que um dos maiores desafios que ele prevê durante a construção é encontrar profissionais qualificados para trabalhar no local.
“Se você me perguntar de uma perspectiva técnica, qual é seu maior desafio, eu diria que nos EUA será uma mão de obra artesanal qualificada em geral�, ele diz. “O lado bom é que para o projeto Natrium precisamos apenas de 1.600 pessoas, não 10.000, mas ainda é um desafio. Fazemos pesquisas de mão de obra a cada ano para entender quais outros projetos podem ser planejados dentro de um raio de 100 a 200 milhas e executamos programas para incentivar mais pessoas em profissões artesanais, mas ainda há uma lacuna.�
Para Tokpinar e muitos outros proponentes dos SMRs, a única maneira de os empreiteiros conseguirem reduzir os custos de construção e cumprir o cronograma é construindo projetos semelhantes o suficiente para torná-los rotineiros e previsíveis.
Estabelecer um mercado para a energia nuclear
Ele diz que empresas ocidentais que tentam construir SMRs, como TerraPower e Bechtel, estão operando em desvantagem em comparação com rivais estatais na Rússia e na China, onde mais projetos estão ocorrendo. Atualmente, após a conclusão do projeto Vogtle, não há novos reatores nucleares em construção nos EUA.
“Projetos iniciais serão caros�, ele admite. “Mas você só pode desenvolver uma indústria robusta quando tem um backlog e um pipeline de projetos inicialmente financiados ou patrocinados pelo governo. Então a indústria se desenvolve � seja sua cadeia de suprimentos ou seus empreiteiros de construção. Se você está construindo apenas um projeto a cada dez anos, é quase impossível desenvolver uma cadeia de suprimentos e força de trabalho saudáveis.�
“Isso é o que a China e a Rússia fizeram�, acrescenta Tokpinar. “A China vem construindo de 20 a 25 projetos nucleares ao mesmo tempo nos últimos 15 anos. Você só pode aprender com a replicação, e isso significa que, você termina um projeto, transfere essas equipes e profissionais para o próximo trabalho e depois para o segundo e o terceiro. Cada vez, você tem melhorias significativas. Quando chega ao sexto ou oitavo, você melhora os custos do primeiro tipo em 30% ou 40%. Só então você chega a um ponto em que é competitivo.�
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