ECONOMIA

Brasil j domina a tcnica da gua pesada

O Brasil acaba de dar um importante passo para o domnio da tecnoiogia nuclear. com o anncio da des- coberta de um novo processo de produo de gua pesada - moderador para reatores nucleares - por um grupo de cientistas da Universidade Estadual de Cam- pinas-Unicamp. liderado pelos professores Srgio Por. to e Chiu Tsu Lin. A revelao. alm de grata surpre- sa. colheu de nimo a comunidade cientifica brasiiei- ra. visto tratar-se de uma tcnica altamente sofisticada desenvolvida no Pais e pela possibilidade que se abre de o Brasil vir a optar futuramente pelos reatores a urnio natural. que utilizam a gua pesada. bem como peia perspectiva de exportao de tal produto.

As pesquisas realizadas na Unicamp foram financiadas peia Comisso Nacional de Energia Nuclear-CNEN. que. inclusive. j est providenciando a patente iniernacio- na1 do processo brasileiro. que utillza raio laser para a separao isotpica de elementos leves. Segundo revelou o professor Srgio Porto. coordenador geral dos institutos da Unicamp. o novo processo permite a pro- duo de gua pesada em larga escala a um custo cem vezes mais barato que os dois processos tradicional- mente usados no mundo para enriquecimento da gua. A CNEN j liberou verbas para que aquela universidade possa montar uma usina piloto de fabricao. Alnda segundo ele. a descoberta dever ter repercusso in- ternacional. porque a primeira vez que um pas em desenvoivimento. ainda uma pr-potncia nuclear. de- senvolve um processo novo num setor sensvel da tec- nologia nuciear. A descoberta pode permitir ao Brasil ampliar seu programa nuclear com a iinha de reatores movidos a urnio natural. como os usados no Canad, Argentina. Israel e India. Alm disso. possibilita a pre- parao da indstria nuclear brasiieira para uma fase mais sofisticada, que a da energia limpa. obtida peia fuso e que necessita do deuterio (gua pesada) co- mo matria-prima. O cientista explicou que o grupo da Unicamp desco- briu o processo de produo de gua pesada pela se- parao de istopos leves mediante a excitao das molculas com o raio iaser. O processo ainda no foi submetido a testes comerciais. fato que se dar quan- do estiver concluda a usina piloto financiada pela Co- misso Nacional de Energia Nuclear. A produo de

gua pesada mediante a apllca8o de ralo laser vem sendo pesquisada nos Estados Unidos. mas as desco- bertas feitas naquele pas no se mostraram econ- , micas. O professor Srgio Porto tem muita esperana na descoberta do grupo da Unicamp e considera que, se os testes em escala industrial forem aprovados. no haver problemas de economlcidade. porque a base do processo a gua comum e o fton. ou seja. a luz do laser. que muito barata em comparao com os de- mais processos. O Canad obtm a gua pesada me- diante a eletriise e, de acordo com Srgio Porto. ca- so o processo descoberto na Unicamp tenha escala in- dustrial. a gua pesada brasileira sair mais barata e competitiva que a canadense. Isso abriria a perspecti- va para o Brasil exportar gua pesada para os pases que usam essa iinha de reatores e mesmo para o Ca- nad. Caso haja interesse do governo brasilelro, informou O cientista. o grupo de laser da Unicamp poder transfe- rir a tecnoiogia do processo. depois de patenteado. a alguma empresa de engenharia. a qual poder Imedia- tamente projetar uma instalao comercial de gua pe. sada. A Nuclebrs, que detm o monoplio da ativl- dade nuclear no Brasil. ]A informou. oficialmente. que aps a confirmao tecnolbgica e Industrial do proces- so ele passar a ser de sua responsabilidade. A 6gua pesada para os paises que adotam a iinha de reato. res a urnio natural o equivalente ao urnio enriqueci- do para as naes que utillzam essa linha de reatores. Uma das vantagens que o processo agora desenvolvi- do pela Unicamp apresenta sobre os dois existentes. que o Brasil no domina aquelas tecnologias. enquan- to que a nova foi idealizada aqui mesmo.

O produto .e a nova tecnologia

A gua pesada, produzida a partir da Bgua comum. tem um istopo - tomo com propriedades quimicas iguais mas de peso diferente - pesado do hidrognio cha- mado deutrio. O deutrio e o tritio - um outro ls6- topo de hidrognio mais pesado que o deutrio - ocor- rem em quantidades muito pequenas no hidrognio OU em seus compostos. da onde so extrados geraimen- te por melos fsicos. eletroqumicos ou fotoquimiCOS.

BRASIL JA DOMINA A TECNICA DA AGUA PESADA

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6 apenas uma das inmeras posslbilldades abertas com essa nova tcnica. As pesquisas do professor Srgio Porto para .excitar moicuias com raios laser iniciaram-se em 1962. Du- rante muito tempo no conseguiu a separao. porque as oscilaes do laser no eram harmnicas e havia a coliso dos tomos e perda de energia no segundo estgio do processo. Em 1973, na Rssia. o cientista Awbart Zuniam. conseguiu. atravs de impursos ener- gticos de 1 MW, deslocar os tomos para um cam- po em que no se registrava a coliso. A partir dai as pesquisas ficaram mais viveis. Teorlcamente. o m- todo usado pela equipe da Unicamp para a separao Isotrpica de elementos leves pela aplicao do laser nas fases de transio vibracional. transio eletrnica e peia reao em um catalisador. O grupo da Unicamp, formado h menos de quatro anos, por fora de um con- vnio entre a Comisso Nacional de Energia Nuclear. o Instituto de Energia Atmica de So Paulo e o Cen- tro Tcnico Aeroespacial, conta com aproximadamente 20 pessoas e trabalha tambm na separao isotpica do boro-10 e do boro-11. elementos Importantes como detentores de nutrons nos ncleos dos reatores e que podem servir de moderadores.

Opo brasileira e a experincia internacional

O programa nuclear brasileiro prev& a construo de mais oito centrais nucleares (alm de Angra I). de 1300 MW cada. at 1990, nos termos do acordo cele- brado em 1975 com a Repblica Federal da Alemanha. Para a execuo desse programa foi criada a Nuclebrs. que mantm sob seu controle as atividades industriais no campo nuclear. incluindo, de forma integrada. em- presas de engenharia, de fabricao de equipamentos pesados. de minerao do urnio e fabricao do com- bustvel e seu reprocessamento. A opo pela linha de reatores a urnio enriquecido e Bgua leve [PWR) no Brasil data de 1968. quando foi decidida a compra do reator de Angra I. de 627 MW, e de fabricao da Westinghouse. atualmente em fase final de construo Essa opo enfrentou oposio por parte de alguns tc- nicos e cientistas, especialmente por parte dos fislcos. que defendiam a linha a urnio natural, por eniende- rem que ela daria maior autonomia ao Pais. Em parti- cular. havia o Grupo do Trio. do Instituto de Pesquisas Radioativas de Belo Horizonte. que desenvolvia um pro- jeto de reator brasileiro, que viria a usar o trio como o elemento frtll. A hiptese de se desenvolver um programa nuclear. de longo prazo. fol afastada peia ne- cessidade de queimar etapas, face a alegada urgncia de complementar as necessidades energbticas da re- gio Centro-Sul. Assim. a soluo encontrada foi trans- ferir para o Pas todo o cicio do combustvel. inclusive o enriquecimento e reprocessamento do urnio. o que s seria compatlvel com um programa de construo

BRASIL JA DOMINA A TCCNICA DA AGUA PESADA

GLOSSARIO

Agua pesada - Agua contendo uma proporo slgnlflcatl- vamente malor de tomos de hldrog8nio pesado Ideut6rlo) em reiao aos tomos de hidrognio. d utilizada como moderador em alguns reatores devldo B sua eflccla na re- dua da energla dos neutrona e tambbm devido B sua baixa aeo de choque de absoro de nhtrona. Sfmbolo D,O Candu - Sigla de Cenadlsn Deuterlum Uranlum. Processo desenvalvldo nos laborat6rlos da Atomlc Eneruy of Canada Ltd.. que utlllza Bgua pesada como moderador e urhnlo na. tural como combustlvel. DeuIBrlo - HldrogAnlo pesedo. ladtopo estvel do hldro. gEnlo. de nmero de massa nuclear 2: smbolo O ou H,. FBR - Fast Breeder Reactor ou Reator Regenerador Rpido. Tipo de reator que produz mais combustlvel f6rlll do que consome. HWR - Heavy Water Reactor ou Reator de Agua Pesada. LWA - Llght Water Reactor ou Reator de Agua Leve. Des. dobra-se em BWR IBolling Water Reactor ou Reator de Agua Fervente) e PWfl IPressurIred Water Reactor ou Reator de Agua Pressurlzadel.

de vrios reatores. como prev o acordo firmado com a Alemanha Federal. De Imediato. o trabalho desenvolvido pela Unicamp no ter8 nenhum reflexo no programa nuclear braslleiro, ora em andamento. Caso o novo processo de produ- o de gua pesada se revele suficientemente econ- mico, de se supor que. futuramente. o governo opte por uma linha de reatores a urnio natural. quem sabe a tempo de se alterar as ltimas unidades previstas no acordo Brasil-Alemanha Federal. Mas contra Isso h o tempo, embora das olto centrais previstas no acordo s duas [Angra II e IIII estejam efetivamente contra- tadas. Para a NuclebrBs, se de fato se confirmarem os xitos colhidos na Unicamp, na etapa de laboratrio. em que ainda se encontra o projeto, isto ser certa- mente um motivo de regozijo para o Brasil. peia co cretizao. em uma rea sensivel da tecnologla nucle; de uma capacitao nacional de pesquisa cientifica b sica. Todavia. a Nuclebrs esclarece que o desenv~, vlmento do processo em escala de demonstrao. onde ser testada a sua economicidade. e eventualmente em escala industrial, envolver a resoluo de inmeros problemas com tecnoiogias subsidirias relacionadas com materiais. componentes e equipamentos. e exigi- r, por sua vez, um prazo que a experincia interna- cional de complexidade similar indica situar-se em tor no de 20 anos. Os testes de laboratrio e em esca piloto. ainda segundo a experincla internacional. d mandam um prazo mnimo de cinco anos. Problemi tcnicos parte, declarou a Nuclebrs que 'chega( o momento adequado. estar pronta para estudar co o mximo interesse a oportunldade e a conveninc da introduo da nova tecnologia no Programa Nucle Brasileiro".

MARCO. 1979 MUNDO ELLTRI<

nesmo no campo internacional 6 pequena. alnda. a ~articipao dos reatores a gua pesada no mercado nternacional. A maioria dos pases utiliza reatores a gua leve e urnio enriquecido. processo desenvolvido ielos Estados Unidos durante a II Guerra Mundial. O :anadA desenvolveu e utiliza a nica Ilnha de reatores :omerclalmente alternativa aos LWR norte-americanos - a linha Candu. que emprega urnlo natural e gua lesada. Embora tenham sido deixados em modesto lu- lar - 4% da potncia nuclear instalada - pela agres- iividade comercial dos LWR, os reatores Candu tm ipresentado bom desempenho. As quatro unidades de i00 MW. de Pickerings. no Canad, tem apresentado iito fator de carga. alcanando trs destes reatores im fator de carga mdio igual a 93% em 1976. O quar-

to chegou a apenas 68%. devido a necessidade de substltulo dos tubos de presso. paralisando-o por dols meses. Estudos esto sendo realizados com vis. tas B utillzao de ciclos avanados de combustivel tos reatores Candu. Pretende-se demonstrar. por volta 10s anos noventa, a viabilidade de se usar trio como ilemento frtil a ser convertido em urnio 233, usan- lo o urnio enriquecido ou plutnio para dar partida no :icio. Assim. os reatores Candu. convertidos em rege- ieradores. estariam em competio com os reatores Apidos regeneradores ainda em desenvolvimento. \ India adotou a linha de'reaiores canadenses. por jul- 18-ia a nica que permitiria a transferncia de tecno- ogia'no nivel desejado por aquele pais. alm de asse-

durar a independncia no suprimento do combustivel. O reator Candu no necessita de grande vaso de pres- s a ~ . usando. ao inv6s dele, muitos tubos pequenos de presso. dentro dos quais fica o combustivel encami- ado e corre o refrigerante (gua pesada). Esses tubos icam mergulhados em grande vaso cheio de gua pe- ada, que funciona como moderadora. Alm de dar nalor segurana - pois no h6 o perigo da ruptura atastrfica do vaso. liberando enorme quantidade de naterial radioativo acumulado no ncleo -. os tubos le presso so de tecnologia mais simples e podem er fabricados por indstrias menores. A India come- ou seu programa nuclear em 1956, construindo um irande reator de pesquisa, e em 1964 decidiu-se pela onstruo da central de Rapp, com dois reatores :andu de 200 MW cada um. A primeira unidade entrou m operao, em 1972. A India rapidamente naclona- izou o projeto e construo do reator Rap 11, sendo pos. Ivel. atualmente, a ConstruSo no prprio pais de 80%

de um reator Candu. sem ajuda ou consultoria estran. geira. A Argentina optou, em 1967, por um reator de gua pesada sob presso e urnio natural. o qual foi forne- cido pela Siemens. A central de Atucha I, de 320 MW. em pleno funcionamento. foi construida com 40% de participao da indstria argentina e tem apresentado

I bom fator de carga. Em 1974 foi estabelecido um pla- no para o perlodo at 1985, prevendo-se quatro reatores tipo Candu, de 600 M W cada um. e a construo de usina de separao de Bgua pesada. de 600 toneladas

I anuais. ARCO, 1979 MUNDO ELCTRICO

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. . - e transforrnsdwss de potencial Tipo EJ-2: naia

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