Westinghouse e Radiant selecionadas para os primeiros testes de microrreator nuclear alimentado nas instalações DOME do INL

Os microrreatores nucleares desenvolvidos separadamente pela Westinghouse e pela Radiant estão prestes a se tornar os primeiros projetos alimentados a combustível testados na unidade de Demonstração de Experimentos de Microrreatores (DOME) — o primeiro banco de testes dedicado a microrreatores do mundo, programado para ser inaugurado no Laboratório Nacional de Idaho (INL) no início de 2026. O primeiro experimento alimentado a combustível está previsto para começar na primavera de 2026.

O Departamento de Energia dos EUA (DOE) revelou suas seleções condicionais para os experimentos pioneiros em 1º de julho, chamando-os de "os primeiros desse tipo no mundo" e um passo fundamental para "acelerar a implantação de tecnologias de microrreatores americanos" em meio à crescente demanda por "energia mais abundante, acessível e confiável".

A Westinghouse, sediada em Etna, Pensilvânia, testará seu microrreator eVinci , um conceito portátil de até 5 MWe que está sendo preparado para o mercado até 2027. O microrreator comercial resfriado por tubo de calor foi projetado para uma ampla gama de aplicações, desde o fornecimento de energia para comunidades remotas até operações de mineração e data centers.

A Radiant Industries, sediada em El Segundo, Califórnia, testará a Unidade de Desenvolvimento Kaleidos para avançar no projeto comercial do microrreator de bateria Kaleidos da empresa. Fundada em 2019 por ex-engenheiros da SpaceX , a Radiant vem desenvolvendo um projeto de 1,2 MWe refrigerado a gás de alta temperatura (HTGR), que utilizará combustível TRISO, um refrigerante de hélio e um moderador de grafite. "O Kaleidos foi projetado para operar por cinco anos antes do reabastecimento e poderá fornecer energia de reserva confiável para hospitais, instalações militares e muito mais", observou o INL.

Primeiras experiências no DOME

A medida representa um grande passo para o DOME, um dos dois novos bancos de ensaio que o INL está desenvolvendo para apoiar testes de projetos avançados de reatores. Como funcionários do DOE informaram à POWER , a instalação visa fornecer aos desenvolvedores de reatores do setor privado uma plataforma flexível e segura para gerar dados críticos de desempenho e segurança, validar sistemas em condições operacionais e produzir evidências técnicas para subsidiar futuros licenciamentos. Gerenciado pelo Centro Nacional de Inovação em Reatores (NRIC), o banco de ensaios foi projetado para preencher uma lacuna de infraestrutura de longa data entre o desenvolvimento conceitual e a implantação comercial.

O Departamento de Energia (DOE) anunciou na terça-feira que selecionou a Westinghouse e a Radiant para liderar as primeiras campanhas de testes de microrreatores no DOME por meio de um processo competitivo de inscrição lançado em 2023. Ambas as empresas estavam entre as três primeiras beneficiárias — juntamente com a Ultra Safe Nuclear Corp. — de um total de US$ 3,9 milhões em outubro de 2023 , no âmbito do programa de engenharia e projeto de experimentos (FEEED) do DOE. Essa fase apoiou o projeto preliminar, a engenharia e o trabalho de documentação de segurança necessários para a preparação de eventuais testes com combustível.

Em novembro de 2024, o Departamento de Energia (DOE) concedeu uma segunda rodada de financiamento, totalizando US$ 5 milhões, o que permitiu à Westinghouse e à Radiant entrarem na fase de engenharia detalhada e planejamento de experimentos (DEEP). A próxima etapa inclui o desenvolvimento de uma Análise Preliminar de Segurança Documentada (PDSA) — um pré-requisito essencial do DOE antes da fabricação e instalação do reator no DOME. " Ambas as empresas estão atualmente trabalhando no processo de autorização multifásico do DOE para apoiar o projeto, a fabricação, a construção e os testes de cada experimento com reator a combustível", observou o INL.

Por enquanto, o Departamento de Energia (DOE) estima que cada experimento com o reator DOME funcionará por até seis meses. "As campanhas de teste são autofinanciadas pelos candidatos, com o sequenciamento dos experimentos baseado em diversos critérios, incluindo prontidão tecnológica, disponibilidade de combustível e um plano de aprovação regulatória", observou o INL. "Espera-se que ambas as empresas cumpram determinados marcos ao longo do processo para manter o tempo alocado no DOME e garantir o uso eficiente do banco de testes."

A agência encerrou formalmente a primeira rodada de inscrições para o DOME em 19 de junho de 2025. Uma segunda rodada de inscrições está prevista para ser aberta em 2026. " O processo de revisão será realizado anualmente para considerar novos candidatos, mudanças nas condições e prioridades do DOE", disse o DOE.

Um ecossistema de testes de ponta a ponta

A instalação do DOME, que reaproveita a icônica estrutura de contenção de aço e concreto do Reator Reprodutor Experimental II (EBR-II) de 24 metros de altura, está sendo modernizada com sistemas elétricos, mecânicos e de climatização (HVAC) aprimorados para abrigar microrreatores de até 20 MWth. O limite de potência permite que o DOE classifique o DOME como uma instalação nuclear de Categoria de Perigo 2, permitindo essencialmente testes de criticidade, mantendo a instalação dentro dos limites regulatórios de segurança e supervisão ambiental. O NRIC relata rápido progresso na construção do DOME desde seu início em outubro de 2023. O trabalho incluiu a instalação da sala de controle, demolição e modernização da estrutura do EBR-II, tubulação subterrânea, preparação da plataforma de equipamentos e fabricação de penetrações e escotilhas importantes. O banco de testes está "a caminho de receber seu primeiro experimento no início de 2026", disse o INL na terça-feira.

Embora o DOME tenha sido projetado para suportar reatores experimentais que utilizam urânio de baixo enriquecimento e alto teor de urânio (HALEU), ele inclui infraestrutura adaptada para uma variedade de métodos de resfriamento de reatores e condições operacionais. De acordo com as especificações do NRIC, a instalação oferecerá aproximadamente 65 pés de área útil, uma escotilha de 15 pés por 17 pés e penetrações para conexões de processo e sistemas de resfriamento primário. Também conta com um guindaste polar de 75 toneladas, confinamento de classe de segurança integrado e um banco de dutos dedicado conectado a uma sala de controle separada para o desenvolvedor. O resfriamento ambiental instalado será inicialmente classificado em 300 kWth, com capacidade de expansão para 500 kWth. A instalação inclui serviço elétrico de 480 V/400 A, áreas de suporte para equipamentos externos do reator e compatibilidade com contêineres de transporte ISO-668 de até 40 pés.

Paralelamente aos testes do DOME, o NRIC está desenvolvendo o Laboratório de Operações e Testes nos Estados Unidos (LOTUS) , um banco de testes de última geração, sem combustível, projetado para apoiar a validação experimental de sistemas de reatores avançados, incluindo aqueles destinados a aplicações espaciais e marítimas. A instalação estará localizada no Complexo de Materiais e Combustíveis do INL para alavancar a infraestrutura do histórico edifício do Reator de Física de Potência Zero e oferecer uma célula de confinamento radiológico de 15 metros de diâmetro com um poço rebaixado, ponte rolante e túnel de acesso de 4 por 4 metros para manuseio de equipamentos. O NRIC afirma que apoiará demonstrações de reatores com saídas projetadas de até 500 kWth e permitirá testes de sistemas no mundo real em uma gama de conceitos de reatores modulares pequenos e microrreatores.

O primeiro usuário do LOTUS deverá ser o Experimento de Reator de Cloreto Fundido (MCRE), um projeto colaborativo liderado pela Southern Co., TerraPower e INL. O projeto final do LOTUS foi concluído em 2024 e a construção poderá começar no ano fiscal de 2026. Além das configurações flexíveis de sistemas térmicos e de controle, o LOTUS fornecerá aos desenvolvedores acesso à infraestrutura de suporte de classe mundial do INL para síntese de combustíveis, exame pós-irradiação e análise de componentes, tornando-se mais um passo crítico para validar o desempenho e a segurança de novos conceitos de reatores antes de avançar para testes com combustível em instalações como o DOME.

Enquanto isso, o DOE também está avançando com o projeto de Validação e Avaliação de Pesquisa de Aplicação de Microrreatores (MARVEL) nas Instalações de Teste de Reatores Transientes do INL. O MARVEL, um microrreator resfriado a sódio-potássio de 20 kWe, está programado para iniciar suas operações no final de 2027 e servirá como um banco de testes de baixa potência para demonstrações de sistemas integrados, incluindo controles autônomos, aplicações de calor de processo e interfaces de microrrede . Em junho, o INL solicitou a participação do setor privado , convidando desenvolvedores, laboratórios nacionais e partes interessadas a apresentar propostas de experimentos em curto prazo para alavancar os recursos da plataforma em prol da inovação em microrreatores.