Reatores nucleares compactos podem fornecer energia à colonização espacial

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Reatores nucleares simples e leves são a aposta da Nasa para fornecer energia às planejadas colônias humanas na Lua e em Marte. Como construir uma usina nuclear na Lua está fora de cogitação, os reatores simplificados poderiam suportar as condições adversas do astro.

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“Eu odeio chamar isso de inovação porque não é tão complicado”, disse David Poston, engenheiro nuclear do Laboratório Nacional de Los Alamos, à revista Chemical & Engineering News. “Mas é uma inovação que podemos dizer: por que não fazemos da maneira simples que sabemos que vai funcionar?’’.

Segundo a equipe de engenheiros que trabalha no projeto, quatro reatores poderiam fornecer energia suficiente (40 kW) para uma tripulação de seis pessoas morar em Marte. Para ajudar na missão, a Lua seria usada como campo de testes. Vale lembrar que a Nasa pretende enviar uma missão humana à Lua até 2024 e ao planeta vermelho, em 2033.

Poder dos reatores

O Centro de Pesquisa John H. Glenn da Nasa e o Departamento de Energia dos EUA começaram a trabalhar em conjunto no Projeto de Energia de Fissão Nuclear. O objetivo é desenvolver um novo sistema de energia de fissão nuclear para o espaço, capaz de produzir 10 kW de energia elétrica.

O design compacto e modular criado pela equipe é leve o suficiente para a exploração espacial. O núcleo nuclear, que é do tamanho de um rolo de papel toalha e pesa 28 kg, compreende uma liga sólida com cerca de 8% de molibdênio e 92% de urânio altamente enriquecido. 

O material nuclear é cercado por um refletor de óxido de berílio que libera nêutrons no núcleo para conduzir a reação de fissão. Alojada dentro do núcleo está uma haste de carboneto de boro puro que absorve nêutrons, saciando as reações de fissão.

Nasa pretende enviar uma missão humana à Lua até 2024 e ao planeta vermelho, em 2033. Foto: Reprodução

Quando a haste de carboneto de boro é removida lentamente, os nêutrons começam a atingir átomos de urânio, dividindo-os ocasionalmente, criando mais nêutrons e liberando energia como calor. Uma vez que o número de nêutrons perdidos é igual ao número de nêutrons sendo produzido, o reator se torna autossustentável. 

O calor gerado pela fissão viaja através de tubos de calor cheios de sódio até um conjunto de motores Stirling (de gás quente) que convertem calor em eletricidade. Finalmente, um radiador remove o excesso de calor, lançando-o para o espaço.

Embora os testes realizados em solo tenham sido uma grande conquista, Poston afirmou que ele e seus colegas não ficarão satisfeitos até ver o reator operando no espaço. Aguardemos as cenas dos próximos capítulos.

Via: C&EN