EUA iniciam experimento arriscado com reator nuclear a dois quilómetros de profundidade.

Uma empresa jovem da Califórnia está a fazer girar brocas como se estivesse à procura de um novo campo de petróleo ou gás. Só que, neste caso, o que se está a construir é algo completamente diferente: o primeiro protótipo de um reactor nuclear enterrado a grande profundidade. A equipa quer transferir para a geologia o papel protector normalmente assegurado por cúpulas de betão e contentores de aço - e, com isso, reorganizar de alto a baixo as discussões sobre prazos, custos e segurança na energia nuclear.

Início da perfuração no Kansas: um reactor nuclear desce 1,8 quilómetros até à rocha

A Deep Fission arrancou em Parsons, no estado norte-americano do Kansas, com a perfuração dos primeiros furos de teste. Estão previstas três perfurações de prospecção para confirmar se o subsolo corresponde, na prática, ao que os modelos computacionais indicam. Cada poço deverá atingir cerca de 1830 metros de profundidade e ter apenas cerca de 20 centímetros de diâmetro.

Do ponto de vista técnico, o projecto recorre a ferramentas já comuns no petróleo e no gás. Ao usar tecnologia de perfuração standard, os custos podem cair de forma significativa, porque não é necessário criar uma infraestrutura totalmente nova. A ambição é simples de descrever e radical de executar: com métodos familiares, entrar num uso totalmente distinto - não extrair recursos fósseis, mas afundar um pequeno centro de produção de energia literalmente dentro da rocha.

"A Deep Fission quer tornar crítico um núcleo de reactor a quase dois quilómetros de profundidade até Julho de 2026 - ou seja, fornecer electricidade a partir de uma mini-central nuclear subterrânea."

Para este objectivo, o Kansas é apresentado como um local particularmente favorável. A geologia da região é bem conhecida, com camadas rochosas estáveis e compactas e pouca actividade tectónica. É precisamente esse conjunto de formações maciças e com baixa permeabilidade à água que deverá, mais tarde, envolver o reactor como uma espécie de armadura natural.

Do furo de teste à central: como deverá funcionar o módulo nuclear subterrâneo da Deep Fission

Depois de concluídas as três perfurações de prospecção, a Deep Fission pretende avançar para um quarto poço. Esse será o “lar” definitivo do reactor. Em vez de edifícios massivos típicos das centrais nucleares tradicionais, a configuração aproxima-se mais de um módulo técnico ao estilo de um “string de perfuração”.

Segundo o plano divulgado pela empresa, o processo será o seguinte:

• Perfuração de um poço vertical até cerca de 1,8 quilómetros de profundidade
  
• Preparação do troço inferior para formar uma cavidade preenchida com água
  
• Fixação do módulo compacto do reactor a um cabo de alta resistência
  
• Descarga do módulo até à zona inundada em profundidade
  
• Ligação, à superfície, das linhas de refrigeração e das ligações eléctricas
  

O reactor assenta num conceito conhecido: o “reactor de água pressurizada”, amplamente utilizado em todo o mundo - mas aqui em versão fortemente miniaturizada e com geometria adaptada ao formato de um furo vertical. O combustível será urânio pouco enriquecido, que a Deep Fission pretende obter através de um contrato de fornecimento com a Urenco USA.

A potência térmica prevista é de 15 megawatt. Depois da conversão por turbina, a potência eléctrica resultante será de cerca de 5 megawatt. Esta escala não se destina a abastecer uma grande cidade; encaixa melhor num centro de dados, numa instalação industrial remota ou num campus de grandes dimensões.

Água como vaso de pressão natural, rocha como barreira biológica

Nas centrais nucleares convencionais, centenas de toneladas de aço e paredes espessas de betão asseguram tanto a contenção de pressão como a protecção radiológica. No desenho da Deep Fission, grande parte dessas funções deverá ser assumida pela própria natureza - e pela gravidade.

Sobre o núcleo do reactor existirá uma coluna de água com cerca de 1,8 quilómetros. Essa coluna gera uma pressão muito elevada - segundo a empresa, na ordem dos 160 bar. A essa profundidade, a água comporta-se como um vaso de pressão natural, permitindo evitar recipientes de aço extremamente espessos e manter um design mais esguio.

A rocha circundante acrescenta uma segunda camada de protecção: funciona como escudo contra radiação e como derradeira barreira perante o exterior. À superfície, essa tarefa é garantida por metros de betão armado para reduzir ao máximo a libertação de radioactividade em caso de acidente. No subsolo, a Deep Fission aposta em que o manto rochoso desempenhe esse papel de forma permanente e sem manutenção.

"A ideia: no pior cenário de avaria, as substâncias radioactivas ficam aprisionadas a quase dois quilómetros de profundidade - bloqueadas por camadas rochosas compactas e pouco permeáveis."

Ainda assim, a viabilidade não se decide por convicção. As perfurações de prospecção servem também para medir com precisão a dureza, a fracturação e a permeabilidade à água de cada camada. Só se a rocha for considerada estável no longo prazo é que a empresa avançará para perfurar o poço do reactor propriamente dito.

Custos, velocidade, risco: o que esta abordagem pode mudar na economia do sector

A energia nuclear enfrenta, à escala global, um problema persistente de custos: projectos de grande dimensão ultrapassam com frequência orçamentos e calendários. É exactamente aqui que a Deep Fission procura intervir, defendendo investimentos por megawatt muito mais baixos.

De acordo com estimativas associadas ao ecossistema da empresa, o custo por potência instalada poderia descer para cerca de um quinto do valor típico dos grandes reactores actuais. Dois elementos são apontados como decisivos:

• Redução ou eliminação de grandes estruturas de betão e aço à superfície
  
• Utilização de tecnologia de perfuração madura da indústria do petróleo e gás
  

A Deep Fission fala em prazos de construção na ordem de seis meses por módulo, em vez de vários anos para uma central nuclear clássica. Para investidores, isto sugere um modelo de “start-up” energética com forte alavancagem: menos tempo de antecipação, unidades menores e possibilidade de escalar como num campo de perfuração.

A empresa já angariou cerca de 80 milhões de dólares. Esse financiamento está a ser direccionado para perfurações, desenvolvimento do reactor e processos de licenciamento. Se um mini-reactor consegue, de facto, ligar-se à rede com os custos anunciados é algo que o teste em campo no Kansas ainda terá de demonstrar.

Segurança através da profundidade: novos conceitos, novas dúvidas

Os responsáveis apostam fortemente na “segurança passiva”. Na prática, significa depender mais da física do que de sistemas complexos para controlar situações críticas. Se ocorrer uma paragem súbita da reacção em cadeia ou outro incidente, a grande coluna de água acima deverá proporcionar arrefecimento natural: a água aquecida sobe, a água mais fria desce, formando um ciclo que dispensa bombas.

A geometria vertical e compacta dentro do poço é também apresentada como uma forma de reduzir efeitos de sismos. Enquanto edifícios extensos e longas condutas à superfície podem ser vulneráveis a movimentos horizontais, aqui o reactor permanece num vazio cilíndrico estreito. A deformação da rocha transmite-se de outra forma e as forças tendem a distribuir-se de modo relativamente uniforme em torno do poço.

Apesar disso, continuam em aberto várias questões que reguladores e especialistas estão a avaliar, por exemplo:

• Como detectar fugas ou danos de materiais a 1800 metros de profundidade?
  
• Que capacidade de intervenção existe se condutas ou o próprio módulo do reactor ficarem presos?
  
• Como recuperar com segurança um núcleo no fim de vida - ou o plano é deixá-lo permanentemente na rocha?
  

Estes pontos tocam ainda dimensões éticas e políticas: será aceitável que operadores actuais coloquem deliberadamente passivos radioactivos em profundidades de onde, na prática, já não serão recuperáveis? Ou esse “efeito de repositório” será, para muitos críticos, precisamente uma vantagem por manter pessoas e ambiente mais protegidos?

Para que serve um reactor subterrâneo de 5 megawatt

Com 5 megawatt eléctricos, a Deep Fission não está a apontar ao abastecimento de regiões inteiras, mas a consumidores muito específicos e intensivos. Um alvo central são os centros de dados. A procura de electricidade nestes equipamentos cresce rapidamente, impulsionada por serviços na nuvem e aplicações de IA. Ao mesmo tempo, muitos locais operam em zonas onde as redes estão no limite ou onde a produção renovável varia muito.

Um reactor subterrâneo poderia funcionar como fonte contínua, sem ocupar grandes áreas nem introduzir torres de arrefecimento visíveis à distância. Também entram na lista instalações industriais isoladas, minas ou infra-estruturas militares que pretendem operar com maior autonomia face à rede pública.

Em teoria, vários módulos poderiam ser agrupados num “cluster”. Tal como plataformas num campo petrolífero, múltiplos poços numa mesma região passariam a fornecer electricidade, com infra-estrutura à superfície concentrada e partilhada.

Conceitos, riscos, perspectivas: o que está por trás da proposta

Para perceber o projecto, é inevitável encontrar alguns termos técnicos. “Criticidade” refere-se ao momento em que a reacção em cadeia se sustenta por si própria, ou seja, quando cada fissão provoca, em média, exactamente outra. Só a partir daí o reactor produz energia de forma contínua. “Arrefecimento passivo” descreve sistemas que operam sem componentes activas como bombas ou válvulas, baseando-se sobretudo em leis naturais como a convecção e a gravidade.

A lógica geológica aproxima-se, em parte, da ideia de repositório profundo: camadas rochosas estáveis e duradouras isolam substâncias sensíveis ou perigosas durante períodos muito longos. A diferença é que um repositório procura essencialmente isolamento, enquanto um reactor subterrâneo tem de combinar segurança com acessibilidade técnica. Circuitos de arrefecimento, instrumentação e evacuação de energia continuam a exigir ligações à superfície.

A ligação à indústria do petróleo e do gás também merece atenção. Empresas habituadas a perfurar poderão, no futuro, não só explorar recursos fósseis, como instalar centrais nucleares descentralizadas. Uma indústria frequentemente vista como antagonista da política climática poderia, assim, tornar-se impulsionadora de carga de base com baixas emissões de CO₂ - e arrastar consigo as tensões políticas inerentes a uma mudança deste tipo.

Se, no Kansas, o reactor vier a fornecer megawatts de forma discreta e fiável ou se acabar por ser um ensaio excessivamente ambicioso, é algo que se vai decidir nos próximos anos, no interior do poço. O que já é claro é que esta combinação de geologia profunda, tecnologia petrolífera e mini-energia nuclear promete intensificar o debate sobre as fontes energéticas do futuro.