1 Decembrie 2025, 23:39
Redacţia PiataAuto.md
Uneori, despre Europa se spune că inovaţiile tehnologice ajung greu să evolueze de la idee la proiect aprobat şi la implementare în viaţa reală. Dar acest proiect e exact opusul acestei percepţii. Start-up francez Stellaria a prezentat public în luna iulie 2025 o nouă tehnologie genială a unui reactor nuclear care poate opera 20 de ani fără alimentare, folosind deşeuri nucleare de la alte centrale, cu factor de capacitate de 100%. A obţinut atunci 23 de milioane de euro pentru a proiecta versiunile de producţie de serie a reactorului. Iar acum compania a şi obţinut deja prima aprobare şi un contract semnat pentru construcţia unei prime centrale cu 4 asemenea reactoare, care vor alimenta un centru de date imens al companiei Equinix. Cel mai importat aici e că Franţa păşeşte astfel într-o nouă epocă a reactoarelor nucleare care pot folosi deşeurile acumulate de multe decenii încoace de la centralele sale clasice, cei de la Stellaria spunând că doar deşeurile nucleare actuale din Franţa pot asigura funcţionarea unor asemenea reactoare de tip nou pentru 5.000 de ani înainte.
Noul reactor al francezilor de la Stellaria are numele de Stellarium şi e pe cât de genial şi inovativ, pe atât de clasic în principiile fizice pe care le explorează. El nu se bazează pe fuziune nucleară, care e tot studiată şi descrisă ca aproape de a fi controlată deplin, ci pe fisiunea nucleară clasică, pe care funcţionează şi centralele actuale nucleare, ce operează de mult decenii în toată lumea. Doar că reactoarele actuale nucleare folosesc drept combustibil materiale fisionabile, care pot trece direct în reacţia de fisiune nucleară, precum uraniu-235. Combustibilul nuclear are şi o masă mare de uranu-238, dar de obicei partea care intră în reacţie e U-235. Uraniu-238 ar avea un potenţial mare, dar el nu are decât un rol de putător şi devine decât deşeu radioactiv de obicei.
Fizicienii experimentaseră mai demult cu transformarea lui U-238 în combustibil util în câteva etape, dar aplicaţiile anterioare erau auxiliare şi marginale. Noul reactor francez a făcut exact asta — a preluat toată acea experienţă anterioară folosită în zone auxiliare şi a transformat-o într-un proces clar şi controlabil, cu un randament superb.
Tot acest proces a fost definitivat de fizicienii şi inginerii start-up-ului Stellaria, însă acesta nu e un start-up clasic în care câţiva tineri entuziasmaţi au o idee şi încearcă s-o pună în practică. Stellaria e fondat de agenţia guvernamentală franceză de energie alternativă şi energie, abreviată drept CEA, la care s-au mai alăturat companii franceze cu renume, precum Schneider Electric, Technip Energies şi altele. CEO-ul actual, Nicolas Breyton, are 17 ani de experienţă la Schneider Electric, iar directorul tehnic, Guillaume Campioni, e doctor în ştiinţe de fizică nucleară, cu o experienţă de 20 de ani la CEA. Expertul principal de siguranţă e Bruno Desbriere, cu o carieră anterioară la Laue-Langevin Institute şi CEA. Deci, vorbim de un start-up în sensul economic de a acumula investiţii, însă la nivelul experienţei, Stellaria e o echipă de profesionişti dintre cei mai experimentaţi din Franţa.
Foto: Liderii start-up-ului Stellaria
Noul reactor Stellarium e conceput să aibă o dimensiune mică, ocupând un volum de doar 4 metri cubi. El operează pe baza unei mixturi de cloruri şi material radioactiv. În rol de clorură poate servi banala sare de bucătărie, NaCl, care obţine astfel rol dublu de combustibil şi de agent de răcire. Iar în rol de combustibil radioactiv poate servi teoretic uraniul, plutoniul şi toriul, însă marea inovaţie e în a putea folosi chiar deşeurile nucleare de la alte centrale.
Aceste deşeuri sunt formate de obicei în aport de 93-95% de uraniu-238, şi până la 1% de uraniu-235 care a rămas nefolosit din combustibilul clasic. Încă 1% din conţinut sunt izotopi de plutoniu şi restul sunt alţi produşi rezultaţi din fisiune. Ei bine aproape întreaga compoziţie a acestor deşeuri radioactive, inclusiv componentul preponderent de Uraniu-238, poate servi drept combustibil pentru noul reactor francez.
În procesul reacţiei de fisiune nucleară un atom de debranşează din structura acestui combustibil, iar imediat după asta, prin absorbţie de neutron, are loc o transmutare nucleară şi se creează un nou atom capabil să treacă din nou prin fisiune nucleară, după câteva etape. Uraniu-238 absoarbe un neutron şi devine Uraniu-239. Apoi U-239 se transformă în Neptuniu-239, printr-un proces format natural prin dezintegrare beta, determinată de un nucleu instabil. Ulterior, neptuniul-239 se transformă mai lent în plutoniu-239, care devine combustibilul ce poate trece prin fisiune. Deci, reactorul îşi produce propriul combustibil nuclear plutoniu-239 din acel Uraniu-238 considerat deşeu nuclear. Şi reacţia generează din nou o transmutare în uraniu-238, care dă noi şi noi cicluri.
Apar şi produse auxiliare de la fisiune, care se acumulează în timp, însă mult mai puţine decât la reactoarele clasice. După 20 de ani, concentraţia lor începe a dilua din eficienţa combustibilului, tocmai de asta durata de viaţă a fost stabilită la acest termen, deşi reacţiile circulare ar putea să mai continue, doar că randamentul ar începe să scadă. Teoretic, după 20 de ani acel combustibil din reactor poate fi scos şi regenerat prin noi reacţii chimice, apoi introdus înapoi în acelaşi reactor sau în altul nou şi astfel acelaşi combustibil poate fi din nou reutilizat, fără nevoia de a fi depozitat undeva sub pământ.
În noul reactor timp de 20 de ani fiecare atom care trece prin reacţia de fisiune nucleară şi generează energie, mai şi determină producţia unui alt atom fisionabil în loc, şi procesul continuă până când concentraţia particulelor aferente devine prea mare, peste 20 de ani.
Francezii spuneau că un tandem din două reactoare de 4 metri cubi are o putere electrică cumulată de 250 MWe, iar pentru operarea lor timp de 20 de ani neîntrerupt, e nevoie de 9,4 tone de combustibil. Reactoarele nucleare clasice trebuie realimentate o dată la 12-15 luni, iar cele mai noi — o dată la 18-14 luni. Reactorul francez nou, însă, poate funcţiona 20 de ani la 100% factor de capacitate, producând astfel câte 2,19 TWh de electricitate anual sau 43,8 TWh de electricitate în cei 20 de ani. La un preţ mediu de doar 80 euro/MWh, cantitatea de energie generată în 20 de ani ar valora 3,5 miliarde de euro! Şi toate astea din cele 9,4 tone de deşeuri nucleare, pentru care ale centrale ar plăti ca să fie menajate şi stocate undeva. Iar pe lângă 250 MWe de energie electrică, un tandem de reactoare mai produce şi 800 MWth de energie termică sub formă de abur industrial sau încălzire centralizată.
Încă un avantaj enorm al noului reactor e răcirea pasivă prin convecţie şi operarea la presiune redusă, ceea ce-i elimină aproape în totalitate riscurile de accidente. Acesta poate fi pornit şi oprit în doar 3 minute, deci teoretic poate fi implementat şi în reţele unde ar avea rol de suplinire a orelor de vârf.
În cazul primelor reactoare construite în Franţa, ele vor fi două tandemuri a câte două, de 500 MWe putere totală, şi vor furniza electricitate constantă unui centru de date uriaş, pentru inteligenţa artificială. Construcţia acestor prime reactoare va trece oricum prin toate certificările iniţiale, iar contractul prevede că aceste reactoare vor fi operaţionale în anul 2035. Pare mult, dar în lumea reactoarelor nucleare de tip nou, e un termen mai mult decât rezonabil.
Deci, noul reactor e genial prin faptul că are un randament superb, se bazează pe tehnologii şi reacţii fizice verificate şi controlate, şi totodată face uz de deşeuri nucleare, de care alte centrale vor să scape şi de obicei plătesc minim 1 milion de dolari pe tonă doar pentru ca cineva să aibă grijă să-l stocheze. Deci, o centrală cu asemenea reactoare ar fi plătită de alte central clasice să preia ceea ce pentru acele staţi reprezintă deşeuri, iar pentru ea — combustibil perfect pentru utilizare pentru 20 de ani înainte.
3
6,626
ŞTIRI DE CARE AŢI PUTEA FI INTERESAT