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

O que se está a perfurar no Kansas não é mais um reservatório de petróleo ou gás - embora, à primeira vista, o estaleiro e a tecnologia pareçam os mesmos. A diferença é que, em vez de extrair combustível do subsolo, uma start-up norte-americana quer “enterrar” um reator nuclear a grande profundidade e transformar a própria geologia no principal elemento de proteção.

A ideia é trocar cúpulas de betão e contentores de aço por rocha, água e gravidade. Se resultar, o projeto pode mexer com três pontos que hoje travam a energia nuclear: prazos longos, custos elevados e discussões intermináveis sobre segurança.

Bohrstart in Kansas: Atomreaktor verschwindet 1,8 Kilometer tief im Gestein

A empresa Deep Fission começou a perfurar em Parsons, no estado norte-americano do Kansas, os primeiros furos de teste. Estão previstas três “perfurações de reconhecimento” para confirmar se o subsolo corresponde ao que os modelos computacionais indicam. Cada furo deverá descer até cerca de 1830 metros e terá apenas cerca de 20 centímetros de diâmetro.

Do ponto de vista técnico, o projeto reaproveita ferramentas e processos já comuns na indústria do petróleo e do gás. A perfuração padrão reduz bastante os custos, porque não obriga a inventar uma infraestrutura completamente nova. No essencial, trata-se de usar métodos conhecidos para um objetivo totalmente diferente: não levantar recursos fósseis, mas instalar uma central compacta literalmente dentro da rocha.

A Deep Fission quer tornar crítico um núcleo de reator em quase dois quilómetros de profundidade até julho de 2026 - ou seja, produzir eletricidade a partir de uma mini-central nuclear subterrânea.

O Kansas é visto como um local ideal para este fim. A região é bem estudada do ponto de vista geológico, tem camadas de rocha estáveis e compactas e apresenta pouca atividade tectónica. São precisamente estas formações maciças e pouco permeáveis à água que, mais tarde, deverão envolver o reator como uma armadura natural.

Vom Testloch zum Kraftwerk: wie das unterirdische Atommodul funktionieren soll

Depois de concluídas as três perfurações de reconhecimento, a Deep Fission planeia um quarto furo. Esse será a “casa” do reator. A montagem lembra mais um módulo técnico semelhante a um bohrstring do que os edifícios pesados de uma central nuclear tradicional.

O processo, segundo o plano da empresa:

• Perfuração de um poço vertical até cerca de 1,8 quilómetros de profundidade
• Preparação da secção inferior como uma cavidade cheia de água
• Montagem do módulo compacto do reator num cabo de elevada resistência
• Descida do módulo até à zona inundada em profundidade
• Ligação, à superfície, de condutas de arrefecimento e linhas elétricas

O próprio reator baseia-se no tipo conhecido como “reator de água pressurizada” (PWR), amplamente usado no mundo - mas em versão muito mais pequena e com geometria adaptada ao formato do furo. O combustível será urânio pouco enriquecido, que a Deep Fission pretende obter através de um contrato de fornecimento com a Urenco USA.

Está prevista uma potência térmica de 15 megawatts. Depois da conversão através de uma turbina, a potência elétrica ficará em cerca de 5 megawatts. É uma escala mais adequada a um centro de dados, uma instalação industrial isolada ou um campus de grandes dimensões do que a uma cidade inteira.

Wasser als natürlicher Druckbehälter, Fels als biologische Barriere

Numa central nuclear convencional, várias centenas de toneladas de aço e paredes espessas de betão asseguram a contenção de pressão e a proteção contra radiação. No conceito da Deep Fission, essas funções passariam, em grande parte, para a natureza e para a gravidade.

Acima do núcleo do reator existirá uma coluna de água com cerca de 1,8 quilómetros. Essa coluna cria uma pressão enorme - segundo a empresa, na ordem dos 160 bar. A essa profundidade, a água funciona como um “vaso de pressão” natural. Assim, os engenheiros podem dispensar recipientes de aço com paredes extremamente grossas e manter um desenho mais esguio.

A rocha em redor cumpre uma segunda função: serve de escudo contra a radiação e como última barreira perante o exterior. Em reatores à superfície, são necessários vários metros de betão armado para que, num cenário extremo, saia o mínimo possível de radioatividade. No subsolo, a envolvente rochosa faria esse trabalho de forma contínua e sem necessidade de manutenção.

A lógica é simples: no pior cenário de avaria, as substâncias radioativas ficam presas a quase dois quilómetros de profundidade - bloqueadas por camadas compactas e de baixa permeabilidade.

Claro que isto não é uma questão de fé. As perfurações de reconhecimento também servem para medir com precisão a dureza, a fraturação e a permeabilidade à água de cada camada. Só se a rocha for considerada estável a longo prazo é que avançará a perfuração do poço do reator.

Kosten, Tempo, Risiko: was der Ansatz wirtschaftlich verändern könnte

A energia nuclear enfrenta, em todo o mundo, um problema pesado de custos: grandes projetos ultrapassam orçamentos e calendários com frequência. É exatamente aí que a Deep Fission quer atacar, prometendo investimentos por megawatt drasticamente mais baixos.

De acordo com estimativas que circulam no ecossistema da empresa, o preço por potência instalada poderia descer para cerca de um quinto do de reatores de grande escala atuais. Há dois fatores com maior peso:

• Eliminação de enormes estruturas de betão e aço à superfície
• Uso de tecnologia de perfuração madura, vinda da indústria do petróleo e do gás

A empresa fala em tempos de construção na ordem de seis meses por módulo - em vez de muitos anos para uma central nuclear clássica. Para investidores, isto soa a um projeto de tecnologia energética com grande alavancagem: menos tempo de preparação, unidades menores e capacidade de escalar como num campo de perfuração.

A Deep Fission já angariou cerca de 80 milhões de dólares. O dinheiro está a ser aplicado em perfurações, desenvolvimento do reator e processos de licenciamento. Se um mini-reator consegue mesmo ligar-se à rede pelos custos anunciados é algo que o teste de campo no Kansas ainda terá de demonstrar.

Sicherheit durch Tiefe: neue Konzepte, neue Fragen

Os promotores apostam forte na chamada “segurança passiva”. Na prática, significa que a física - e não sistemas complexos - deve tornar controláveis situações críticas. Num corte súbito da reação em cadeia ou noutra avaria, a longa coluna de água por cima facilita o arrefecimento natural. A água quente sobe e a água mais fria desce, criando um circuito que dispensa bombas.

A geometria vertical e estreita do poço também foi pensada para reduzir o impacto de sismos. Enquanto tubagens extensas e edifícios largos à superfície podem ser sensíveis a movimentos horizontais, o reator da Deep Fission fica num vazio cilíndrico apertado. A movimentação da rocha transmite-se de outra forma, com forças relativamente distribuídas em torno do poço.

Mesmo assim, há questões críticas em aberto que reguladores e especialistas estão a analisar, por exemplo:

• Como detetar fugas ou danos de materiais a 1800 metros de profundidade?
• Que capacidade de intervenção existe se as linhas ou o próprio módulo do reator ficarem presos?
• Como retirar em segurança um núcleo no fim de vida - ou a ideia é deixá-lo para sempre na rocha?

Estes pontos tocam também dimensões éticas e políticas: é aceitável que operadores atuais coloquem resíduos radioativos em profundidades de onde, na prática, se tornam quase irrecuperáveis? Ou este “efeito de repositório geológico” é precisamente o que alguns veem como vantagem, por manter pessoas e ambiente mais isolados?

Wofür sich ein 5-Megawatt-Reaktor unter Tage eignet

Com 5 megawatts elétricos, a Deep Fission não aponta a abastecer regiões inteiras, mas sim grandes consumidores específicos. O alvo mais evidente são centros de dados. A procura elétrica destes cresce rapidamente, puxada por serviços de cloud e aplicações de IA. Ao mesmo tempo, muitos locais operam em redes no limite ou em zonas onde as renováveis variam bastante.

Um reator subterrâneo poderia funcionar como fonte contínua, sem ocupar grandes áreas nem instalar torres de refrigeração visíveis à distância. Também podem interessar instalações industriais remotas, minas ou infraestruturas militares que procuram independência da rede pública.

Em teoria, vários módulos poderiam operar em “cluster”. Tal como acontece com plataformas num campo petrolífero, vários poços numa região poderiam fornecer eletricidade, com infraestrutura de superfície centralizada e partilhada.

Begriffe, Risiken, Perspektiven: was hinter dem Konzept steckt

Para perceber o projeto, aparecem inevitavelmente alguns termos técnicos. “Criticidade” descreve o momento em que a reação em cadeia se sustenta sozinha - isto é, quando cada fissão desencadeia, em média, exatamente mais uma. Só então o reator passa a fornecer energia de forma contínua. “Arrefecimento passivo” refere-se a sistemas que funcionam sem componentes ativas como bombas ou válvulas, apoiando-se sobretudo em leis naturais como convecção e gravidade.

O conceito geológico aproxima-se, em parte, da ideia de repositório profundo: camadas de rocha estáveis isolam substâncias sensíveis ou perigosas por períodos muito longos. A diferença é que, enquanto um repositório se foca apenas no isolamento, um reator subterrâneo tem de ser simultaneamente seguro e tecnicamente acessível. Circuitos de arrefecimento, cabos de medição e evacuação de energia continuam a exigir ligações à superfície.

Também vale a pena olhar para a ponte com a indústria do petróleo e do gás. Empresas com experiência em perfuração podem, no futuro, não só explorar recursos fósseis, mas também instalar centrais nucleares descentralizadas. Ironicamente, um setor durante muito tempo visto como opositor da política climática poderia tornar-se motor de base de carga com baixo CO₂ - com todas as tensões políticas que uma mudança destas pode trazer.

Se o reator no Kansas acabar por fornecer megawatts de forma discreta e fiável ou se ficar como um experimento demasiado ambicioso é algo que se decidirá nos próximos anos, dentro do próprio poço. Uma coisa já é clara: a combinação de geologia profunda, tecnologia de perfuração e mini-nuclear vai aquecer a discussão sobre as fontes de energia do futuro.