Stellaria e Stellarium: o mini-reactor SMR na França

À medida que a discussão sobre o clima aumenta a pressão sobre governos e sectores industriais, uma nova vaga de reactores compactos começa a deixar os laboratórios franceses.

Na zona de Paris-Saclay, junto a algumas das principais escolas de engenharia, uma empresa emergente pouco visível tenta demonstrar que o átomo pode caber num equipamento com dimensões próximas das de uma caldeira industrial. Esta iniciativa junta-se a outro pedido já em avaliação e inaugura, dentro da própria França, uma concorrência inédita pelo rumo dos mini-reactores nucleares.

Segundo pedido francês de mini-reactor: um sinal claro de mudança

Antes da Stellaria, uma outra empresa emergente já tinha entrado na corrida. Em janeiro de 2024, a Jimmy tornou-se a primeira a submeter em França um pedido de autorização para criar um pequeno reactor nuclear.

Com a nova candidatura apresentada pela Stellaria a 22 de janeiro, o país passa a ter duas iniciativas privadas a disputar o mesmo espaço: mini-reactores orientados para a descarbonização da indústria - e não apenas para a produção de eletricidade para a rede.

Este passo aponta para a criação de um ecossistema francês de SMR (Small Modular Reactors), onde abordagens técnicas distintas procurarão ocupar nichos de mercado diferentes.

Por que razão este segundo pedido atrai tanta atenção

O projecto da Stellaria, designado Stellarium, não é apenas um “reactor mais pequeno”. É um reactor de geração IV, com tecnologia de sais fundidos e neutrões rápidos - uma combinação ainda pouco comum mesmo entre países de referência no nuclear.

Ao apresentar uma DAC (pedido de autorização de criação) para um conceito desta ambição tecnológica, a empresa procura ganhar terreno cedo no processo regulatório francês e, por arrasto, influenciar os futuros referenciais europeus aplicáveis aos SMR.

"Com dois pedidos em menos de dois anos, a França sinaliza que não quer apenas manter sua tradição nuclear, mas reformatá-la em escala industrial mais acessível e rápida de construir."

Do laboratório ao mercado: quem é a Stellaria

A entidade por detrás do pedido mais recente chama-se Stellaria. Fundada em 2022 a partir de trabalhos do Comissariado de Energia Atómica francês (CEA), a empresa nasceu com um objectivo muito concreto: criar um reactor nuclear compacto e modular, pensado antes de mais para fornecer calor à indústria.

A estrutura é reduzida e assenta sobretudo em físicos, engenheiros nucleares e especialistas do ciclo do combustível. O elemento distintivo está na ligação próxima às plataformas experimentais do CEA, que reúnem décadas de investigação sobre reactores avançados - muitos deles nunca passaram do papel.

Em vez de apontar a um reactor de grande escala, do tipo EPR, concebido para abastecer milhões de pessoas, a Stellaria concentra-se num alvo mais circunscrito: caldeiras que hoje queimam gás ou carvão em unidades fabris, refinarias e sectores industriais intensivos em energia.

"A ambição é transformar tecnologia de ponta em um “produto” nuclear padronizado, pronto para ser instalado como se fosse um equipamento industrial de alto desempenho."

Como funciona o Stellarium, o mini-reactor fora do padrão

O Stellarium afasta-se do desenho clássico de reactor de água pressurizada, dominante nas grandes centrais atuais. Neste caso, o combustível nuclear encontra-se dissolvido em sais fundidos, que desempenham simultaneamente o papel de meio onde ocorre a fissão e de fluido de arrefecimento. Assim, em vez de um núcleo sólido, o núcleo é líquido.

Esta configuração traduz-se em efeitos práticos bem definidos:

• temperaturas internas mais uniformes, o que contribui para a estabilidade de operação;
• supressão dos riscos típicos de sistemas que trabalham a alta pressão;
• o cenário de “fusão do núcleo” deixa de fazer sentido, uma vez que o combustível já está, por natureza, no estado líquido.

No funcionamento, o reactor assemelha-se a uma grande “panela” de sal fundido radioactivo, envolvida por múltiplas barreiras de contenção e por permutadores de calor que transferem a energia térmica para circuitos secundários - é nesses circuitos que o calor é finalmente disponibilizado à indústria.

Sustentação da segurança baseada na física

Um dos pilares do conceito é a chamada segurança intrínseca, ou passiva. A ideia é que as próprias propriedades físicas do sistema actuem como travão quando algo sai do regime normal.

Se a temperatura subir em excesso, a tendência é a redução das reacções nucleares, devido a características do combustível e à geometria do núcleo. O sistema tende a estabilizar sem depender de comandos electrónicos complexos ou de bombas activas.

Os sais fundidos não são combustíveis, não geram vapor com risco de explosão e apresentam elevada estabilidade química. Em conjunto, estes factores ajudam a limitar o número de cenários de acidente a considerar - um ponto relevante na apreciação do regulador.

Um reactor desenhado para a caldeira da fábrica

Outro argumento central da Stellaria é a potência-alvo: cerca de 40 megawatts térmicos. À escala de um sistema eléctrico nacional é pouco, mas à escala de uma instalação industrial corresponde precisamente ao intervalo típico de uma grande caldeira a gás ou a carvão.

Em vez de ligar o reactor a uma turbina eléctrica de grande dimensão, o conceito é utilizá-lo como fonte contínua de calor para:

• indústria química;
• refinarias de petróleo;
• cimenteiras e cerâmica;
• indústria do vidro e dos metais;
• produção de hidrogénio e de combustíveis sintéticos.

A modularidade surge como peça do modelo de negócio: componentes do reactor seriam fabricados em série, em ambiente fabril, e depois transportados para o local de utilização, encurtando tempos de obra e reduzindo riscos de derrapagem no calendário.

A meta de um demonstrador por volta de 2030

Segundo o plano da Stellaria, um demonstrador operacional até ao final da década é indispensável. Um protótipo à escala real permitiria comprovar desempenho, validar modelos de segurança, formar operadores e convencer tanto reguladores como potenciais clientes industriais.

No sector nuclear, poucos argumentos têm mais peso do que uma instalação real a operar de forma estável durante anos. A empresa conta com esse demonstrador como montra decisiva para desbloquear novos financiamentos e acordos com regiões interessadas em acolher o projecto.

SMR no tabuleiro global: a França não está sozinha

O avanço francês acontece num momento de forte dinâmica global no segmento dos SMR. Empresas no Canadá, Estados Unidos, Reino Unido e China testam abordagens distintas: gás de alta temperatura, sais fundidos, metais líquidos, reactores rápidos e versões reduzidas dos reactores tradicionais.

Alguns dos projectos referidos no próprio dossiê francês ilustram a diversidade em disputa:

Projecto	País	Tecnologia	Utilização principal
Stellarium (Stellaria)	França	Sais fundidos, neutrões rápidos	Calor industrial
IMSR (Terrestrial Energy)	Canadá/EUA	Sais fundidos, combustível líquido	Eletricidade e calor
KP-FHR (Kairos Power)	Estados Unidos	Sais fundidos, combustível sólido	Eletricidade e hidrogénio
Xe-100 (X-energy)	Estados Unidos	Gás de alta temperatura	Eletricidade e processos industriais
CNNC HTGR / Linglong One	China	Gás de alta temperatura e PWR compacto	Eletricidade e calor

Esta concorrência internacional deverá influenciar directamente a velocidade de aprovação dos projectos franceses: quanto mais outros países avançarem com demonstradores e licenças, maior será a pressão para decisões céleres por parte dos reguladores em França e na Europa.

O salto regulatório: de empresa emergente a operador nuclear

Com a submissão da DAC, a Stellaria ultrapassa um marco decisivo: deixa de ser apenas uma empresa de tecnologia para procurar o estatuto de operador nuclear, com todas as responsabilidades inerentes.

O dossiê tem de demonstrar robustez estrutural, barreiras de contenção, planos de emergência, estratégias para cenários de falha e um modelo claro de operação a longo prazo - incluindo gestão de resíduos e o futuro desmantelamento.

"Para uma startup, a entrada nesse universo regulado representa um salto de complexidade, financeiro e organizacional, raramente visto fora dos grandes grupos estatais."

Riscos, dúvidas e promessas dos mini-reactores

Os defensores sublinham vantagens evidentes: redução rápida de emissões em sectores industriais difíceis de electrificar, fornecimento contínuo de calor a alta temperatura, menor ocupação de solo face a grandes centrais e a possibilidade de fabrico em série.

Entre as incertezas que pesam na decisão contam-se:

• custo final do megawatt térmico face ao gás natural e à biomassa;
• modelo de financiamento para múltiplos projectos de média dimensão;
• gestão de resíduos numa rede de reactores distribuídos pelo território;
• organização da segurança física e da cibersegurança em instalações mais numerosas;
• aceitação social em regiões sem tradição nuclear.

Um ponto sensível será demonstrar que muitos reactores pequenos podem ser tão seguros - ou mais - do que poucos reactores de grande dimensão, tendo em conta a necessidade de equipas, vigilância e manutenção em várias unidades em simultâneo.

Alguns termos que valem explicação

SMR (Small Modular Reactor) refere-se a reactores de menor dimensão, com potência geralmente abaixo de 300 MW eléctricos, concebidos para fabrico em série, com módulos transportáveis e montagem simplificada.

Reactores de geração IV são conceitos avançados, em desenvolvimento a nível internacional, que procuram melhor aproveitamento do combustível, menos resíduos de longa duração, maior eficiência e, em muitos casos, mecanismos passivos de segurança. Os reactores de sais fundidos, como o Stellarium, integram esta família.

Sais fundidos são misturas de sais (fluoretos, cloretos, etc.) que se mantêm líquidas a altas temperaturas. Podem dissolver o combustível nuclear e funcionar simultaneamente como meio de reacção e fluido de arrefecimento, suportando temperaturas superiores às da água sem entrar em ebulição.

Cenários futuros: da primeira fábrica à rede de mini-reactores

Se os dois pedidos franceses forem aprovados e os primeiros protótipos operarem conforme o previsto, um cenário plausível para a década de 2030 é o aparecimento de “ilhas nucleares industriais”: complexos com um ou mais mini-reactores dedicados a um único pólo industrial.

Uma cimenteira poderia, por exemplo, celebrar um contrato de 20 ou 30 anos para adquirir calor estável, substituindo fornos a gás por calor nuclear. O investimento inicial seria elevado, mas diluir-se-ia ao longo de décadas de operação contínua, com baixa volatilidade de preço.

Um outro cenário passa por combinar mini-reactores com produção de hidrogénio por electrólise em períodos de menor procura térmica. Nessa configuração, o calor excedente seria convertido em hidrogénio de baixas emissões, utilizado como matéria-prima química ou como combustível noutros pontos da cadeia industrial.

A França, ao aceitar dois pedidos de autorização em tão pouco tempo, coloca-se numa posição simultaneamente delicada e estratégica: terá de arbitrar riscos e benefícios de uma tecnologia capaz de redefinir não só a sua matriz energética, como também a forma como a indústria pesada encara o uso do átomo no quotidiano das suas operações.